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v0 |
nn 幼苗
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(1)微粒在电场中受水平向右的电场力和竖直向下的重力,其运动分解为水平和竖直方向的匀变速运动.
水平方向上的加速度a=
qE
m,
又
v0
g=
v0
a
解得q=[mg/E].
(2)微粒进入bc区域中由于电场力与重力平衡,微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动
qv0B=m
v02
r
又B=
E
v0,d=
v02
2g
得圆周半径r=2d
微粒刚进入bc时洛伦兹力方向向上,逆时针偏转,轨迹如图所示,设圆心角为θ,有几何关系得,
sinθ=
d
r=
1
2,即θ=30°.
微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L=d+r(1−cos30°)=(3−
3)d.
(3)微粒在电场中的运动时间t1=
2d
v0
磁场中运动的时间t2=
rθ
v0=
πd
3v0
在ab、bc区域中运动的总时间t=t1+t2=
(π+6)d
3v0.
答:(1)微粒的带电量q=[mg/E].
(2)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L=(3−
3)d.
(3)微粒在ab、bc区域中运动的总时间t=
(π+6)d
3v0.
点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究,而粒子在复合场中运动时,重力和电场力平衡,洛仑兹力提供向心力,粒子做匀速圆周运动.
1年前
你能帮帮他们吗