如图在竖直平面内x轴上方有竖直向下的匀强电场,电场强度E,在x轴下方有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m,带电为

如图在竖直平面内x轴上方有竖直向下的匀强电场,电场强度E,在x轴下方有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m,带电为+q的粒子从y轴上P(0,h)点静止释放,粒子穿过O点进入磁场后第一次到达x轴上的Q点,Q点离O点距离为h,不计空气阻力和粒子的重力,求:
(1)粒子穿过O点是的速度大小v
(2)匀强磁场的磁感应强度B
(3)从P点出发第一次到达x轴上的Q点运行的总时间t.
我锄禾来你当午 1年前 已收到1个回答 举报

knkcz3 幼苗

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解题思路:(1)由动能定理可以求出粒子的速度;
(2)根据几何知识求出粒子在磁场中做圆周运动的班级,然后由牛顿第二定律求出磁感应强度;
(3)求出粒子在电场与磁场中的运动时间,然后求出粒子总的运动时间.

(1)设粒子到达O点时速度为v,粒子从P到O,由动能定理得:qEh=[1/2]mv2-0…①,
解得:v=

2qEh
m…②
(2)由题可得粒子在磁场中运动的半径为:R=[h/2]…③
由牛顿第二定律得:qvB=m
v2
R…④
由①③④解得:B=

8mE
qh;
(3)由题可得从P点出发时开始计时,到达x轴上的Q点运行的时间t为在电场和磁场中运行的时间和.
在电场中运行的时间为:t1=[v/a]=[v

qE/m]=

2mh
qE,
如图粒子在磁场中运行的时间t2等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T一半,周期为:T=[2πR/v],
粒子在磁场中的运动时间为:t2=[T/2]=[π/4]

2mh
qE,
粒子的运动时间:t=t1+t2=[π+4/4]

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题考查了粒子在电场与磁场中的运动,分析清楚粒子运动过程、应用动能定理、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.

1年前

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