题目内容
如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为d,电场方向在纸面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里。一质量为m,电量为q的正电粒子 (重力不计) ,从O点以速度V0沿垂直电场方向进入电场,从A点射出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,粒子从磁场右边界上C点水平穿出,求:
(1) 粒子进入磁场时的速度V为多少?
(2) 电场强度E和磁感应强度B的大小。
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解:(1)粒子在电场偏转
垂直电场方向
……(2分)
平行电场方向
……(2分)
解得Vy=V0 ……(1分)
到达A点的速度为
……………(1分)
进入磁场时速度方向与水平方向成θ
…………………………………(1分)
(2)在电场中
Vy=at …………………………………………(1分)
…………………………………………(2分)
F=qE …………………………………………(2分)
解得
…………………………………………(1分)
在磁场中粒子做匀速圆周运动,如图所示,由图得圆周运动半径
………………………………(2分)
又
…………(2分)
得
……………(1分)
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| 2μmg |
| q |
| A、适当选取初速度v0,小物块有可能静止在电场区内 | ||
| B、无论怎样选择初速度v0,小物块都不可能静止在电场区内 | ||
C、要使小物块穿过电场区域,初速度v0的大小应大于2
| ||
| D、若小物块能穿过电场区域,小物块在穿过电场区的过程中,机械能减少3μmgL |