【黑龍*省大慶中學2016屆高三上學期期末考試】)(14分)如圖所示,虛線MN為電場、磁場的分界線,勻強電場E...
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問題詳情:
【黑龍*省大慶中學2016屆高三上學期期末考試】)(14分)如圖所示,虛線MN為電場、磁場的分界線,勻強電場E=103V/m,方向豎直向上,電場線與邊界線MN成45o角,勻強磁場垂直紙面向裏,磁感應強度B=1T,在電場中有一點A,A點到邊界線MN的垂直距離AO的長為L=10cm,將比荷為的帶負電粒子從A處由靜止釋放(電場、磁場範圍足夠大,粒子所受重力不計).求:
(1)粒子第一次在磁場中運動的軌道半徑;
(2)粒子從釋放到下一次進入到電場區域所需要的時間;
(3)粒子第二次進、出磁場處兩點間的距離。
【回答】
(1)(2)(3)0.2m
【解析】
(1)粒子在電場中做初速度為0的勻加速直線運動,設粒子的質量為m,帶電量為q,進入磁場時的速度為v,則:
代入數據解得:v=2×103m/s
進入磁場後做勻速圓周運動,則
解得:
(3)如圖所示,粒子在電場中做類平拋運動,設粒子第二次進入磁場時的速度為V,速度方向與水平方向間的夾角為α,與分界線間的夾角為θ,則有:tanα=2;θ=α-45°
半徑
粒子第二次進、出磁場處兩點間的距離l=2Rsinθ=2Rsin(α-45°)
解得,l=0.2m
【名師點睛】本題的解題關鍵是畫出磁場中的軌跡,根據幾何知識求出距離與半徑,確定軌跡的圓心角,計算時間與週期的關係。
知識點:安培力與洛倫茲力單元測試
題型:計算題