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()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.
【回答】
解:(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,
加速度:; ………………………………………… (1分)
在电场中运动的时间:; ………………………………………… (1分)
沿y轴正方向,则有:, ………………………………………… (1分)
即,则:; ………………………………………… (2分)
(2)带电粒子刚进入磁场时,沿y轴正方向的分速度
…(1分)
则带电粒子进入磁场时的速度
,……………(1分)
由于在磁场中洛伦兹力不改变带电粒子速度大小,
则:……………………(1分)
(3)由图可知,带电粒子进入磁场时,速度与x轴正方向夹角,
满足;………………………………………… (1分)
则偏转圆的圆心角,…………………………………………(1分)
由几何关系可知,偏转半径,则;…(2分)
则粒子在磁场中运动时间,即:…………(2分)
故:………………………………………………………………(2分)
知识点:安培力与洛伦兹力单元测试
题型:计算题