如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强...

问题详情:

如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1;MN右侧空间有垂直纸面不随时间变化的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的粒子以v0的速度从坐标原点O沿x轴负方向*入磁场,经过一段时间后再次回到坐标原点,此过程中粒子两次通过电场,总时间如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强...。粒子重力不计。求:

(1)左侧磁场区域的最小宽度;

(2)电场区域电场强度的大小;

(3)右侧磁场区域宽度及磁感应强度满足的条件。

如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第2张

【回答】

(1)粒子在磁场做圆周运动(半圈)

由:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第3张      轨道半径:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第4张

由几何知识可知,左侧磁场的最小宽度就是粒子做圆周运动的半径

即:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第5张

(2)粒子在电场中来回的总时间为如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第6张,所以电场对带电粒子单次通过的时间为如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第7张,显然,粒子首次通过电场中是加速运动,粒子应该带负电。

由:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第8张      即如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第9张

得到:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第10张

(3)粒子在左侧磁场中向下偏转,通过电场加速后进入右侧磁场,要使其能够回到原点,在右侧磁场中应向下偏转,且偏转半径为如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第11张如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第12张,粒子加速通过电场加速后进入右侧磁场速度为如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第13张

如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第14张根据速度公式,有:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第15张

根据牛顿第二定律,有:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第16张

解得:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第17张

如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第18张

①当半径如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第19张时,则:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第20张

右侧磁场的最小宽度为:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第21张

②当半径如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第22张时,如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第23张

右侧磁场的最小宽度为:如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强... 第24张

知识点:专题六 电场和磁场

题型:计算