题目内容
【题目】如图所示,在x轴上方有一匀强磁场,电场强度大小为E,方向沿y轴正方向,在x轴下方有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。匀强磁场,在y轴上的P(0,h)点水平向x轴的正方向抛出一质量为m、带电来那个为-q的粒子(重力不计)带电粒子能经过x轴上的D点(未在图中画出)。
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(1)若带电粒子以
的初速度抛出,求带电粒子第一次到达x轴时离坐标原点的距离是多少;
(2)若带电粒子经电场的偏转,然后历经一次磁场就能回到P点,求初速度
应该满足的条件;
(3)若要使带电粒子击中界面上的D点,求初速度
与原点O到D点之间的距离d'应该满足的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)a.
b. ![]()
【解析】(1)因为带电粒子在电场中做平抛运动,则有
,解得![]()
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(2)粒子在磁场中做圆周运动,由
,得![]()
由几何关系可知
,得![]()
因为
,所以![]()
(3)a.从P点平抛,进入磁场,在磁场偏转后,进入电场区斜上抛,如此循环经历磁场n次,最终在电场中斜上抛到达D点,应该有关系![]()
因为
, ![]()
所以![]()
b.从P点平抛,进入磁场,在磁场偏转后,进入电场区斜上抛,如此循环经历磁场n次,最终在最后一次磁场区内回转到D点,应该有的关系![]()
因为
, ![]()
所以![]()
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