题目内容

(15)如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,Y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区域的右边界,现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L,0)处,以初速度v0沿x轴正方向开始运动,且已知L = (重力不计),试求:使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d 应满足的条件.

 

【答案】

d

【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动,设运动的加速度为a.由牛顿运动定律得:qE = ma设粒子出电场、入磁场时速度的大小为v,此时在Y轴方向的分速度为vy,粒子在电场中运动的时间为t.

则有: vy=at     l=v0t

解得:,vy= v0    v =  (4分)

   设v的方向与y轴夹角为θ,则有cosθ=      得θ=450.(4分)

   粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做圆周运动,如图所示,

则有 :qvB =          可得: R=     (4分)

要使粒子穿越磁场区域,磁场的宽度应满足的条件dR(1+ cosθ) 

结合已知条件解以上各式可得: d(3分)

 

 

练习册系列答案
相关题目

 15某同学用如图所示的实验装置研究小车在平板斜面上的运动。实验步骤如下:

a.安装好实验器材。

b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2……6点所示。

c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1S2S3……S6

d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

e.分别计算出S1S2S3……S6与对应时间的比值

f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出t图线。

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:

①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有              。(填选项代号)

A.电压合适的50 Hz交流电源

B.电压可调的直流电源 

C.刻度尺     D.秒表

E.天平      F.重锤

②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则S2        cm,S5         cm。

③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出t图。

④请根据t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0       m/s;它在斜面上运动的加速度a       m/s2。(结果需保留3位有效数字)

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网