题目内容
【题目】如图所示,在xoy平面内,MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,y轴上离坐标原点3L的A点处有一电子枪,可以沿+x方向射出速度为v0的电子(质量为m,电量为e);如果电场和磁场同时存在,电子将做匀速直线运动.如果撤去磁场只保留电场,电子将从P点离开电场,P点的坐标是(2L,5L).不计重力的影响,求:
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(1)电场强度E和磁感应强度B的大小及方向;
(2)如果撤去电场,只保留磁场,电子将从轴上的D点(图中未标出)离开磁场,求D点的坐标及电子在磁场中运动的时间。
【答案】(1)
,沿y轴负方向;
,垂直纸面向里 (2)D点的坐标为(0,L);![]()
【解析】
试题分析:(1)只有电场时,电子做类平抛运动到P点,
则沿Y轴方向有
①
沿v0方向有 v0t=2L ②
由①②得
,沿y轴负方向 ③
电子做匀速运动时有eE=Bev0 ④
由③④解得
,垂直纸面向里 ⑤
(2)只有磁场时,电子受洛伦兹力做圆周运动,设轨道半径为R,由牛顿第二定律有
⑥,
由⑤⑥得R=L ⑦
电子在磁场中运动的轨道如图所示,
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由几何关系得D点的坐标为(0,L)
电子在磁场中运动的周期为T,![]()
电子在磁场中运动的时间为![]()
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