题目内容

如图,直线MN 上方有平行于纸面且与MN成45的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。今从MN_上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN,而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。求:    

    (1)电场强度的大小;

    (2)该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径;

(3)该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间。

(1)(2)(3)


解析:

解:粒子的运动轨迹如图,先是一段半径为R的1/4圆弧到a点,接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为,再在磁场中运动一段3/4圆弧到c点,之后垂直电场线进入电场作类平抛运动。

(1)(本问共5分)

易知,                 

类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为 

    ①  (1分)

所以类平抛运动时间为

               ②  (1分)

           ③ (1分)

再者                    ④  (1分)

由①②③④可得

                    ⑤  (1分)

(2)(本问共5分)

由平抛知识得

                 (1分)

所以               (1分) 

[或 (2分) ]

                       (1分)

则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径

                    (2分)

(3)(本问共6分)

粒子在磁场中运动的总时间为

                      ⑥    (2分)

粒子在电场中的加速度为

                           (1分)

粒子做直线运动所需时间为

             ⑦    (1分)

由②⑥⑦式求得粒子从出发到第五次到达O点所需时间

             (2分)

练习册系列答案
相关题目

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