如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形...

问题详情:

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一个比荷(如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形...)为K的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向*出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点*出磁场。不计粒子重力,求:

(1)电场强度E.

(2)从P点*出时速度的大小.

(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比.

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第2张如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第3张

【回答】

解:(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,

  加速度:如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第4张;         ………………………………………… (1分)

在电场中运动的时间:如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第5张;     ………………………………………… (1分)

沿y轴正方向,则有:如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第6张,    ………………………………………… (1分)

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第7张,则:如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第8张; ………………………………………… (2分)

(2)带电粒子刚进入磁场时,沿y轴正方向的分速度

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第9张 …(1分)

则带电粒子进入磁场时的速度

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第10张如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第11张,……………(1分)

由于在磁场中洛伦兹力不改变带电粒子速度大小,

则:如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第12张……………………(1分)

(3)由图可知,带电粒子进入磁场时,速度如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第13张与x轴正方向夹角如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第14张

满足如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第15张;………………………………………… (1分)

则偏转圆的圆心角如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第16张,…………………………………………(1分)

由几何关系可知,偏转半径如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第17张,则如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第18张;…(2分)

则粒子在磁场中运动时间如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第19张,即:如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第20张…………(2分)

故:如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形... 第21张………………………………………………………………(2分)

知识点:安培力与洛伦兹力单元测试

题型:计算