题目内容
如图所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限中
≥
的区域内存在有界的匀强磁场,方向垂直纸面向外;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为
带电量为
的带电粒子从电场中坐标为(-2L,-L)的点以速度v0沿+x方向射出,恰好经过坐标原点O处后射入磁场区域,最后带电粒子能再次回到坐标原点O(粒子的重力忽略不计)。求
(1)第三象限匀强电场场强E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子两次经过坐标原点O的时间间隔为多少。
(1)沿
轴方向
①
沿
轴方向
②
根据牛顿第二定律
③
由①②③式得
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(2)
轴方向的速度
④
速度和
轴方向的夹角
⑤
粒子速度
⑥
洛伦兹力充当向心力,由牛顿第二定律
⑦
由几何关系有
⑧
由④⑤⑥⑦⑧式得
(3)从
到射入磁场
⑨
在磁场中运动的时间
⑩
粒子在磁场中运动的周期
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带电粒子两次经过坐标原点O的时间间隔
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由⑨⑩![]()
式得
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评分标准:①②③式各1分,结果2分;④⑤⑥式各1分,⑦⑧式各2分,结果1分;⑨⑩![]()
式各1分,结果1分;共计18分。