题目内容
(14分)如图所示,真空中有以
为圆心,半径为
的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为
,方向垂直于纸面向里,在
的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为
,从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为
,已知质子的电荷量为
,质量为
,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用。求:
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(1)质子射入磁场时速度的大小;(3分)
(2)沿与x轴正方向成
角射入磁场的质子,到达y轴所需的时间以及到y轴的位置坐标。(11分)
【答案】
(1)
(2)![]()
【解析】
试题分析:(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有
得
(3分)
(2)质子在磁场中转过
角后从P点垂直于电场线进入电场,如图
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则在磁场中运动三分之一周期,所以
(2分)
出磁场后进电场之前做匀速直线运动,由几何关系可得![]()
所以
(3分)
进电场后由几何关系可得![]()
所以
;
(2分)
(1分)
在电场中
所以
(3分
考点:考查带电粒子在复合场中的运动
点评:本题算是粒子在交替复合场中的运动,通过受力分析入手,明确粒子在各个过程中的运动轨迹,按相关孤立场中的偏转规律求解,由于涉及到多过程,使得本题难度增大,可见拆分多过程问题的能力也是需要锻炼和提高的
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