如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<...

問題詳情:

如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<0的區域內存在着沿y軸正方向的勻強電場。一質量爲m、電荷量爲q的帶電粒子從電場中Q(-2h,-h)點以速度υ0水平向右*出,經座標原點O處*入第I象限,最後以垂直於PN的方向*出磁場。已知MN平行於x軸, N點的座標爲(2h,2h),不計粒子的重力,求

(1)電場強度的大小E

(2)磁感應強度的大小B

(3)粒子在磁場中的運動時間t

如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<...

【回答】

解:(1)粒子運動軌跡如圖所示,粒子在電場中運動的過程中,由平拋運動規律及牛頓運動定律得:

2hv0t     (1分)

h如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第2張   (1分)

qEma     (1分)

解得E如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第3張(1分)如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第4張

(2)粒子到達O點時,沿y軸正方向的分速度

vy=at如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第5張=v0                          (1分)

速度方向與x軸正方向的夾角α滿足:tanα如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第6張=1,α=45°(1分)

粒子從MP中點垂直於MP進入磁場,垂直於NP*出磁場,

粒子在磁場中的速度爲:v如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第7張v0    (1分)

軌道半徑      R如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第8張h      (1分)  由qvB如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第9張   得B如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第10張   (2分)

(3)粒子在磁場中的運動時間

如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第11張  得如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第12張      (2分)   t如圖所示,在平面直角座標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區域內存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,y<... 第13張            (2分)

知識點:質譜儀與迴旋加速器

題型:計算