問題詳情:
如圖所示,一個帶電的小球從P點自由下落,P點距場區邊界MN高為h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場場強為E的勻強電場,同時還有垂直於紙面的勻強磁場,小球從邊界上的a點進入電場與磁場的複合場後,恰能做勻速圓周運動,並從邊界上的b點穿出,已知ab=L,求:
(1)小球的帶電*質及其電量與質量的比值.
(2)該勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向.
(3)小球從P經a至b時,共需時間為多少?
【回答】
【解析】帶電粒子在複合場中做勻速圓周運動,則重力和電場力平衡,洛倫茲力提供做圓周運動的向心力.
(1)重力和電場力平衡,電場力方向向上,電場方向向下,則為負電荷,
由mg=Eq,比荷q/m=g/E.
(2)粒子由a到b運動半周,由其受力方向及左手定則可知磁場方向為垂直紙面向外,由qvB=mv2/R,mgh=(1/2)mv2,L=2R,
聯立可得B=
(3)小球運動的時間t=.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題