题目内容
如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电量为q粒子从M点以速度V0沿x轴负方向进入电场,粒子先后经x轴上的N、P点。不计粒子的重力,设OM=OP=L,ON=2L,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)匀强磁场的磁感强度B的大小和方向。
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【答案】
(1)根据粒子在电场中运动的情况可知,粒子带负电,粒子在电场中运动所用的时间设为t1 ,
x方向:2L=v0t1
(2分) , y方向:
(2分)得:电场强度
(2分)
(2)设到达N点的速度v,运动方向与
轴方向的夹角为
θ,如图所示。
由动能定理得
。(2分) 将
代入得
。
粒子在磁场中做匀速圆周运动,经过P点时速度方向也与
方向成45°,从到M作直线运动OP=OM=L,所以 NP=NO+OP=3L
粒子在磁场中的轨道半径为
。(1分)
又因
(2分)联立解得
,方向垂直纸面(2分)
【解析】略
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