题目内容
【题目】如图所示,在0≤x≤d的一、四象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,在d<x≤2d的一、四象限范围内分布着一个匀强电场,方向沿x轴负方向。现将某质量为m、电荷量为q的正粒子从原点O处以斜向下且与x轴正方向成37°角的初速度v0垂直射入磁场,经过一段时间粒子从位置(d,0)离开磁场进入电场。若粒子恰好没有从x=2d的边界离开电场,不计粒子重力,求:(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)磁感应强度B;
(2)电场强度E;
(3)粒子恰好不离开电场的位置坐标。
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【答案】(1)
;(2)
;(3)(2d,1.5d)。
【解析】
(1)画出粒子的运动轨迹示意图如图所示
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根据几何关系得粒子在磁场中运动时轨道半径
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联立两式解得
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(2)粒子在电场中运动,粒子从位置(d,0)运动到位置P(2d,yp)的逆过程是类平抛运动
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联立三式解得
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(3)从位冒(d,0)到位冒P经历的时间为
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位置P的纵坐标为
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即粒子恰好不离开电场的位置坐标为
P(2d,1.5d)
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