(2014•石家庄一模)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足

(2014•石家庄一模)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF,已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m.某一质量m=4×10-10kg,电荷量q=1×10-4C的粒子,以速度:v0=1×104m/s自A点沿磁场中的AB边射入,恰可从BC边水平射出打到挡板上.不计粒子重力.
(1)求粒子从BC边射出时,射出点距C点的距离和粒子在磁场中运动的时间;
(2)如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场,使粒子仍能打到挡板上,求所加电场电场强度的最大值.
fengting_520 1年前 已收到1个回答 举报

黑sir 幼苗

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(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图:
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,半径为:r=
mv
Bq=0.4m
lMC=
r−rsin300
cos300=
2
15
3m,
磁场中的运动时间:t=
600
3600×
2πm
qB=

3×10−5s
(2)当粒子恰好打到板上Q点时,轨迹与板相切,速度方向沿板EF,如图,由类平抛运动的规律,Q点处粒子的速度的反向延长线交水平位移的中点,有lMN=lNP
当粒子打到Q点时,有:tan600=
vy
v0
vy=
qE
mt
t=
2lMN
v0
联立得:E=400
3V/m

答:(1)粒子从BC边射出时,射出点距C点的距离为
2
3
15m,粒子在磁场中运动的时间为[4π/3]×10-5s;
(2)如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场,使粒子仍能打到挡板上,所加电场电场强度的最大值为400

1年前

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