题目内容
(16分)如图所示,一个质量为
、电荷量为
的正离子,在
处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为
的匀强磁场中,此磁场方向是垂直纸面向里。结果离子正好从距
点为
的小孔
沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与
平行且向上,最后离子打在
处,而
处距
点
。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内。求:
(1)正离子从
处运动到
处所需时间为多少?
(2)正离子到达
处时的动能为多少?
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【答案】
(1)![]()
(2)![]()
【解析】(1)正离子轨迹如下图所示.在磁场中圆周运动的时间为;
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(2分)
圆周运动半径
满足:
解得:
(2分)
设离子在磁场中运动速度为
,则有:
解得:
(2分)
离子从
到
过程的时间为:
(2分)
离子从D→C→G的总时间为:
(2分)
(2)设电场强度为
,离子在电场中运动过程有:
(1分)
且
(2分)
由动能定理得
(2分)
解得:
(1分)
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