题目内容

【题目】如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着与y轴平行的匀强电场,在第四象限中分布着垂直于纸面方向的匀强磁场,一个质量为m,电荷量为q的正粒子(不计重力),从A(0、2)点平行于x轴射入电场,初速度v0=120m/s。从x轴上的P点(4、0)第一次由电场进入磁场,接着从磁场经过x轴上的Q点(8、0)再次进入电场。已知该粒子的比荷为q/m=108C/kg,求:

⑴匀强电场的方向和匀强磁场的方向。

⑵匀强磁场的磁感应强度B的大小。

【答案】(1)垂直于纸面向里(2)6×10--7T

【解析】

(1)电场方向为沿y轴负方向,磁场方向为垂直于纸面向里。

(2)粒子在电场中作类平抛运动:

水平方向:x = v0t ①

竖直方向: y = ②

vy = at ③

联立上述方程得: vy = 120m/s

粒子从P点进入磁场时的速度大小: υ = = 120 m/s   ④

方向与X轴成α=arctanv0/vy = 45o     ⑤

粒子在磁场中作匀速圆周运动,由图可知圆弧所对应的圆心角θ=900

圆周运动的轨道半径 : R2 + R2 = 42         ⑥

同时有:qvB =    ⑦

解得: B = = 10-8×T = 6×10--7T

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