题目内容
在如图所示的空间区域里,x轴下方有一匀强电场,场强方向跟x轴负方向成60°角,大小为E =
×105N/C,x轴上方有一垂直纸面向里的匀强磁场,有一质子以速度υ = 2.0×106m/s由x轴上A点(OA = 20cm)从与x轴正方向成30°角射入磁场,恰好从坐标原点O穿过x轴射入电场,已知质子质量m=1.6×10-27kg,求
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)质子经过电场后,再次射入磁场的
位置和方向.
解
(1)由几何知识可得:r=0.2m,(2分)
粒子做匀速圆周运动:
由
得B=0.1T(2分)
(2)
粒子进入电场的方向刚好与电场方向垂直,所以做类平抛运动,
沿电场线方向由S1=![]()
垂直电场线方向S2=vt
几何关系:![]()
可得:t=
s
所以再射入磁场离O点距离为S=
,即从A点射入。
由类平抛推论及几何关系可得粒子再次射入磁场的速度方向与x轴正向成角度为
。Ks5u
(本步骤求出位置得4分,求出方向2分)
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