如图所示,两虚线之间存在着足够长的垂直纸面方向的匀强磁场,有一不计重力的带电粒子自A点以垂直于虚线方向的初速度进入该场区

如图所示,两虚线之间存在着足够长的垂直纸面方向的匀强磁场,有一不计重力的带电粒子自A点以垂直于虚线方向的初速度进入该场区,从另一侧B点射出时与边界成45°角,已知两虚线间距离为l=1m.现将虚线内的匀强磁场换为平行边界的匀强电场,场强大小为E1,使粒子仍从A点以原速度射入,结果粒子离开右边界时与边界的夹角也为45°;若将匀强电场的大小换为E2,方向保持不变,仍让粒子从A点以原速度进入时,结果粒子恰好能从B点离开右边界.试求E1与E2的比值.
atao7599 1年前 已收到1个回答 举报

ruankexiong 花朵

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粒子在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动,如图所示,从另一侧B点射出时与边界成45°角,

由几何关系,则有:AC=
2l-l=(
2-1)l;
当匀强磁场换为平行边界的匀强电场,场强大小为E1,使粒子仍从A点以原速度射入,结果粒子离开右边界时与边界的夹角也为45°;
根据运动的分解,则有:水平方向匀速直线运动,竖直方向匀加速直线运动,
因此(
2-1)l=[1/2×
qE1
m×(
l
v)2;
当将匀强电场的大小换为E2,方向保持不变,仍让粒子从A点以原速度进入时,结果粒子恰好能从B点离开右边界;
根据速度的分解,则有:v=
qE2

l
v].
由以上两式,可解得:
E1
E2=

2(
2−1)mv2
ql

mv2
ql=2(
2−1)
答:E1与E2的比值2(

1年前

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