题目内容

如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4m区域内,分布着电场强度E×106N/C的匀强电场,方向竖直向上;第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感应强度大小均为B=5.0×102T的匀强磁场,方向分别垂直于纸面向外和向里.质量为m=1.6×1027kg、电荷量为q=+3.2×1019C的带电粒子(不计粒子的重力),从坐标点M(-4m,m)处,以×107m/s的速度平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域.

 (1)求带电粒子在磁场中的运动半径r

 (2)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间;

 (3)求出粒子在经过y轴和直线x=4m的纵坐标.

 (1)带电粒子在磁场中偏转,由洛伦兹力提供向心力qvB解得r

代入数据得rm

(2)带电粒子在磁场中的运动周期

T=6.28×107s

带电粒子在磁场中的运动时间t1T/4=1.57×107s

带电粒子在电场中的运动时间

t2s=2×107s=2.83×107s

带电粒子在磁场和电场中偏转所用的总时间

tt1t2=4.40×107s

(3) 通过分析可知,粒子在方向向外的磁场中恰好沿顺时针方向运动了1/8周,下移了(-1)m;由对称性可知粒子在方向向里的磁场中恰好沿逆时针方向运动了1/8周,又下移了(-1)m;故轨迹与y轴交点的纵坐标y1-2(-1)=2-(m),在电场中竖直方向加速度a/4×1014m/s2

轨迹与直线x=4交点的纵坐标y2y1at=(2-)m+×/4×1014×(2×107)2m=2m

 

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