上海爱三 幼苗
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(1)电子受电场力和洛伦兹力平衡,有:eE=evB ①
解得E=vB.②
电场力的方向与洛伦兹力方向相反,洛伦兹力方向与y轴正方向成60°角,则电场力方向与该方向相反,由于粒子带负电,则电场强度的方向与y轴正方向成60°角.
(2)由几何关系可知,电子在第二象限内做圆周运动的半径R=[Ltan30°/cos30°=
2
3L ③
由牛顿第二定律得,evB2=m
v2
R] ④
由③④得:B2=
3mv
2eL.
再由几何关系得,y=R+Rsin30°=L. ⑤
(3)电子在第三象限内运动的时间t1=
L
vcos30°=
2
3L
3v ⑥
电子在磁场中运动的周期T=[2πm
eB2.,在第二象限内做圆周运动的圆心角为120度.
电子在第二象限内运动的时间t2=
T/3=
2πm
3eB2]=[4πL/9v] ⑦
设电子在第一象限内运动的时间为t3,则由平抛运动的知识可知,在Q点时,
vx=vy=v ⑧
L−
vy
2t3=vt3 ⑨
由⑧⑨可得,t3=
2L
3v ⑩
综合⑥⑦⑩可得,t=(
6
3+6+4π
9)
L
v.
答:(1)匀强电场E的大小E=vB,方向与y轴正方向成60°角.(2)B2的大小为B2=
3mv
2eL,N点的纵坐标为L.(3)电子从M点运动到Q点的总时间为t=(
6
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;向心力.
考点点评: 处理带电粒子在磁场中运动,关键确定圆心、半径,从而结合周期公式和半径公式进行求解,处理带电粒子在电场中做类平抛运动,关键将运动分解为沿电场方向和垂直电场方向,理清运动规律,结合运动学公式进行求解.
1年前
你能帮帮他们吗