如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<...

问题详情:

如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度υ0水平向右*出,经坐标原点O处*入第I象限,最后以垂直于PN的方向*出磁场。已知MN平行于x轴, N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求

(1)电场强度的大小E

(2)磁感应强度的大小B

(3)粒子在磁场中的运动时间t

如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<...

【回答】

解:(1)粒子运动轨迹如图所示,粒子在电场中运动的过程中,由平抛运动规律及牛顿运动定律得:

2hv0t     (1分)

h如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第2张   (1分)

qEma     (1分)

解得E如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第3张(1分)如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第4张

(2)粒子到达O点时,沿y轴正方向的分速度

vy=at如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第5张=v0                          (1分)

速度方向与x轴正方向的夹角α满足:tanα如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第6张=1,α=45°(1分)

粒子从MP中点垂直于MP进入磁场,垂直于NP*出磁场,

粒子在磁场中的速度为:v如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第7张v0    (1分)

轨道半径      R如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第8张h      (1分)  由qvB如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第9张   得B如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第10张   (2分)

(3)粒子在磁场中的运动时间

如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第11张  得如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第12张      (2分)   t如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<... 第13张            (2分)

知识点:质谱仪与回旋加速器

题型:计算