题目内容
【题目】如图所示xoy坐标系中,在y>0区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场;在-l≤x≤0的第III象限内存在沿y轴负方向的匀强电场;在x>0的第IV象限内有一个带负电的固定点电荷(图中未标出)。一质量为m,带电量为q的带正电粒子,以初速度v0沿x轴正方向从x轴上的M(-l,0)点射入电场区域,粒子重力可忽略。粒子经过N(0,
)点后,以恒定速率经P(
,0)点进入磁场区域并回到M点。求
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从N点到M点所用的时间t。(结果可保留根式)
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【答案】(1)
(2)![]()
【解析】(1)粒子射入电场区域,做类平抛运动:
v0t0=l
qE=ma
解得:
;
(2)![]()
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即N点时粒子速度v与y轴负方向成30°角,
v=2v0
分析可知,粒子在磁场中圆周运动的圆心O2如图所示:
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解得:B=
(3)粒子在第IV象限内以固定的负点电荷为圆心做匀速圆周运动,分析如图:
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解得:t=t1+t2=
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