题目内容
如图,直线MN 上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B.今从MN 上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45°角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R .该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN ,第五次经过直线MN时恰好又通过O点.不计粒子的重力.![]()
(1)画出粒子在磁场和电场中运动轨迹的草图;
(2)求出电场强度E的大小;
(3)求该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径r;
(4)求该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间t ;
(1)![]()
(2)
(3)
(4)![]()
解析试题分析:(1)粒子的运动轨迹如图。![]()
(2)由几何关系得
,粒子从c到o做类平抛运动,且在垂直、平行电场方向上的位移相等,都为
类平抛运动时间为
又![]()
又 ![]()
联立得![]()
(3)粒子在电场中的加速度为
,
,v1=v.
粒子第五次过MN进入磁场后的速度 ![]()
则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径![]()
(4)粒子在磁场中运动的总时间为![]()
粒子做直线运动所需时间为![]()
联立得粒子从出发到第五次到达O点所需时间![]()
考点:带电粒子在匀强磁场及在匀强电场中的运动;牛顿定律的应用。
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