(2014•张掖模拟)如图在第一象限存在匀强磁场,第四象限存在正交电场和磁场,磁感应强度均为B,一个电子从y轴上的c点平

(2014•张掖模拟)如图在第一象限存在匀强磁场,第四象限存在正交电场和磁场,磁感应强度均为B,一个电子从y轴上的c点平行x轴射入磁场,经x轴的P点沿PC直线射出第四象限,已知AC的长度为L;∠CAP=30°;电子质量为m,电量为q.求:
(1)电子射入磁场时的速度v;
(2)电子在第一象限运动时间;
(3)电场强度E的大小和方向;
(4)电子在第四象限运动时间.
annodemini 1年前 已收到1个回答 举报

rlhzxsy 幼苗

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解题思路:作出轨迹,由几何知识确定半径,由牛顿第二定律求出v;
结合周期公式以及转过的圆心角求运动时间;
根据电场力与洛伦兹力平衡球电场强度的大小和方向;
电子在第四象限做匀速直线运动.

(1)设电子在第一象限做圆周运动的半径为R,由几何知识得:
∠ACP=30°,OC=2OP
又OP=R,OC=L-R
所以L-R=2R
R=[1/3]L
由qvB=m
v2
R得:
v=[qBL/3m]
(2)由几何知识得:
电子在第一象限做圆周运动,转过的圆心角α=120°=[2/3]π
电子在第一象限运动时间:
t=[α/2π]T=[α/2π][2πm/qB]=[2πm/3qB]
(3)由qE=qvB得:
E=Bv=
LqB2
3m
由二力平衡知,电场强度的方向在纸面内斜向下与x轴成30°;
(4)电子在第四象限运动的时间:t2=[CP/v]=[Rcot30°/v]=
3
3m
qB
答:(1)电子射入磁场时的速度v=[qBL/3m];
(2)电子在第一象限运动时间[2πm/3qB];
(3)电场强度E的大小
LqB2
3m,方向在纸面内斜向下与x轴成30°;
(4)电子在第四象限运动时间
3
3m
qB.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 带电粒子在电磁场中的运动要注意分析过程,并结合各过程中涉及到的运动规律采用合理的物理规律求解.

1年前

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