题目内容
如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点O进入电场区域.
(1)判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小.
(2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t.
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解:(1)根据左手定则,可以判断磁场方向垂直纸面向里。
设带电粒子在磁场中运动的半径为r,有:
……①
依题意,
……②
联立,解得:
……③
(2)设带电粒子恰好从D点离开电场时对应的电场强度为E0,则有:
……④
……⑤
得:
……⑥
讨论:(i)当
时,粒子从DC边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为t1
……⑦
(ii)当
时,粒子从AD边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为t2,有:
……⑧
得:
……⑨
评分说明:
判断磁场方向及①②③④⑤⑥正确各给2分; 讨论(i)、(ii)每项正确给2分
练习册系列答案
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