如圖所示,在矩形ABCD區(qū)域內(nèi),對角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場,對角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(圖中未標(biāo)出),矩形AD邊長為L,AB邊長為2L。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(重力不計(jì))以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場,在對角線BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場,并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場(圖中未畫出),求:

(1)電場強(qiáng)度E的大小和帶電粒子經(jīng)過P點(diǎn)時(shí) 速度v的大小和方向;

(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。

 

(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),則水平方向:  (2分)

          豎直方向:   (2分)

             解得:   (2分)

        在豎直方向粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)豎直分速度為vy,則有

                代入得:  (2分)

P點(diǎn)的速度為  (2分)

速度與水平方向的夾角為

     所以:       (1分)

 (2)由幾何關(guān)系可知:粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為45º   (1分)

       (1分)

     得:    (1分)

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

(2分)

得:(1分)磁場方向垂直紙面向外。 (1分)

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
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