题目内容
如图13所示,A板左侧存在着水平向左的匀强电场E,,A板上有一水平小孔正对右侧竖直屏上的D点,A板与屏之间距离为L,A板与屏之间存在竖直向下的匀强电场E2和沿垂直纸面向外的匀强磁场。一个带负电的可视为质点的微粒从P点以某一初速度v0竖直向上射入电场,经时间0.4s恰好从A板中的小孔水平进入右侧区域,并作匀速圆周运动,最终打在屏上的C处。已知微粒电量和质量的比值
= 25 C/kg,磁感应强度B=0.1T,A板与屏之间距离L=0.2m,屏上C点离D点的距离为h =
m。不考虑微粒对电场和磁场的影响,取g=10m/s 。求:
(1)匀强电场易的大小;
(2)微粒从A板小孔射入速度移的大小;
(3)匀强电场E1的大小;
(4)微粒从P点运动到C点的总时间。
解(1)由微粒进入A板右侧区域,作匀速圆周运动条件可得
(2分)
(1分)
(2)设微粒作匀速圆周运动的半径为![]()
由几何关系
(1分)
得
(1分)
设圆心角为![]()
(1分)
洛伦兹力提供向心力
(2分)
(1分)
(3)微粒从P到
,水平方向匀加速运动
水平方向:
(1分)
由牛顿第二定律得
(2分)
(4)匀速圆周运动的周期
(1分)
微粒从S运动到C点时间
(1分)
t总
(1分)
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