题目内容

【题目】如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.一质量为m、电荷量为﹣qq0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点.已知OP=lOQ=2l.不计重力.求:

1M点与坐标原点O间的距离;

2)粒子从P点运动到M点所用的时间.

【答案】16L;(2

【解析】1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为a;在x轴正方向上做匀速直线运动,设速度为v0;粒子从P点运动到Q点所用的时间为t1,进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为θ,则

由牛顿第二定律得:qE=ma

在电场中运动的时间为:

水平初速度:

其中 y0=L,又

联立②③④得θ=30°

由几何关系知MQ为直径,

MO==6L

2)设粒子在磁场中运动的速度为v,从QM点运动的时间为t2,则有

P点到M点所用的时间t=t1+t2

联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩并代入数据得

练习册系列答案
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