题目内容
如图所示装置中,区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场,电场强度为E,区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B。区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为2B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。求:
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(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径
(2)O、M间的距离
(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间
(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
试题分析:(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动,设粒子过A点时速度为v,由类平抛规律知
=![]()
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
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所以![]()
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(2)设粒子在电场中运动时间为t1,加速度为a,
则有![]()
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即![]()
O、M两点间的距离为 ![]()
(3)设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为t2
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则![]()
设粒子在Ⅲ区域磁场中运行时间为t3,
同理:![]()
则![]()
粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为
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考点:带电粒子在电场及在磁场中的运动.
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