問題詳情:
如圖所示裝置中,區域Ⅰ和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強電場,電場強度分別為E和;Ⅱ區域內有垂直紙面向外的水平勻強磁場,磁感應強度為B。一質量為m、帶電量為q的帶負電粒子(不計重力)從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平*入電場,經水平分界線OP上的A點與OP成60°角*入Ⅱ區域的磁場,並垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區域的勻強電場中。求:
(1)粒子在Ⅱ區域勻強磁場中運動的軌道半徑;
(2)O、M間的距離;
(3)粒子從M點出發到第二次通過CD邊界所經歷的時間。
【回答】
(1) (2) (3)
【解析】(1)粒子在勻強電場中做類平拋運動,設粒子過A點時速度為v,由類平拋規律知粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得 所以
(2)設粒子在電場中運動的時間為t1,加速度為a[來源:學+科+網]
[來源:][來源:學。科。網Z。X。X。K]
則有qE=ma
v0tan60°=at1
即
O、M兩點間的距離為
(3)設粒子在Ⅱ區域磁場中運動時間為t2
則由幾何關係知 設粒子在Ⅲ區域電場中運行時間為t3
則
粒子從M點出發到第二次通過CD邊界所用時間為
知識點:專題六 電場和磁場
題型:計算題