题目内容
相距2L的AB、CD两平行直线间区域存在着两个方向相反的匀强电场,其中PT上方的电场E1竖直向下;下方的电场E0竖直向上.PQ上连续分布着电量+q、质量m的粒子,依次以相同的初速度v0垂直射入E0中,PQ=L.若从Q点射入的粒子恰从M点水平射出(如图),MT=L/2.不计粒子的重力及相互作用.问:
(1)E0与E1的大小
(2)若从M点射出的粒子恰从中点S位置垂直射入边长为a的正方形有界匀强磁场区域(如图).要使粒子能够从最上边界射出磁场区域.则该匀强磁场的磁感强度B大小?
(1)E0与E1的大小
(2)若从M点射出的粒子恰从中点S位置垂直射入边长为a的正方形有界匀强磁场区域(如图).要使粒子能够从最上边界射出磁场区域.则该匀强磁场的磁感强度B大小?
(1)设粒子在E0和E1中的时间为t1与t2,到达R时竖直速度为vy,则有L=
| 1 |
| 2 |
| 21 |
| 1 |
| 2 |
| qE0 |
| m |
| t | 21 |
| L |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 22 |
| 1 |
| 2 |
| qE1 |
| m |
| t | 22 |
vy=
| qE0 |
| m |
| qE1 |
| m |
联立得E1=2E0即E0=
9m
| ||
| 8qL |
9m
| ||
| 4qL |
(2)粒子进入磁场的速度为v0
若粒子恰好从最左上角偏离,则
R1=
| a |
| 2 |
| mv0 |
| qB1 |
得B1=
| 2mv0 |
| qa |
若粒子恰好从最右上角偏离,则
| R | 22 |
| a |
| 2 |
得R2=
| 5 |
| 4 |
| mv0 |
| qB2 |
即B2=
| 4mv0 |
| 5qa |
综合得
| 4mv0 |
| 5qa |
| 2mv0 |
| qa |
答:(1)E0大小为
9m
| ||
| 8qL |
9m
| ||
| 4qL |
| 4mv0 |
| 5qa |
| 2mv0 |
| qa |
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