如图,装置中,区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场,电场强度为E,区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B.区域Ⅲ中

1个回答

  • (1)粒子在匀强电场中做类平抛运动,设粒子过A点时速度为v,由类平抛规律知:v=

    v 0

    cos60° =2v 0

    粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:Bqv=m

    v 2

    R

    所以:R=

    2m v 0

    qB

    (2)设粒子在电场中运动时间为t 1,加速度为a,

    则有:qE=ma

    v 0tan60°=at 1

    即t 1=

    3 m v 0

    qE

    O、M两点间的距离为:L=

    1

    2 at 1t 2=

    3m v 0 2

    2qE

    (3)设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为t 2,则有:

    T 1=

    2πR

    v =

    2πm

    qB

    则:t 2=

    60°

    360° T 1=

    πm

    3qB

    设粒子在Ⅲ区域磁场中运行时间为t 3,同理:T 2=

    πm

    qB

    则:t 3=

    180°

    360° T 2=

    πm

    2qB

    粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为:

    t=t 1+t 2+t 3=

    3 m v 0

    qE +

    πm

    3qB +

    πm

    2qB =

    3 m v 0

    qE +

    5πm

    6qB

    答:(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径

    2m v 0

    qB ;

    (2)O、M间的距离为

    3m v 0 2

    2qE ;

    (3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间

    3 m v 0

    qE +

    5πm

    6qB .

    1年前

    2

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