如圖所示,一束帶負(fù)電荷e,質(zhì)量為m的電子流,平行于x軸以速度v0射入第Ⅰ象限區(qū)域,為使這束電子能經(jīng)過x軸上的b點(diǎn),可在第Ⅰ象限某區(qū)域加一個(gè)正y方向的 勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,其范圍沿y方向無限大,沿x軸方向?qū)挾葹閟,已知oa=L,ob=2s.求電場右邊界線跟b點(diǎn)的距離.
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電子在電場中的軌跡是一條拋物線,而且一定經(jīng)過b點(diǎn),要考慮b點(diǎn)可能在電場中,也可能在電場外,所以會(huì)出現(xiàn)幾種可能的情況,無論電子在電場中
沿-y方向的偏移量總可以用下式表示:y0=
1
2
qE
m
t2

第一種情況:如果恰好y0=L,則電場的右邊界恰好在b點(diǎn),

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左邊界在ob的中點(diǎn),t=
s
v0
,將①式 的y0以L代入,L=
1
2
qE
m
s2
v02

所以電場右邊界線跟b點(diǎn)的距離為零.
第二種情況:如果b點(diǎn)在電場內(nèi)電場右邊界跑到b點(diǎn)的右方,

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則s>x,L<y0,t=
x
v0
s
v0
,因?yàn)?span dealflag="1" mathtag="math" >L=
1
2
qE
m
s2
v02
=
1
2
qE
m
x2
v02

所以x=v0
2ml
qE

結(jié)論:電場的左邊界位于b點(diǎn)左方v0
2ml
qE
處,右邊界距b點(diǎn)為向右(s-v0
2ml
qE
)處
第三種情況:整個(gè)電場都在b的左方,

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一定有y0=
1
2
qE
m
s2
v02
<L

注意到
L-y0
x
=
vy
v0
=
qE
m
s
v02
,
可求得x=
mv02
qEs
(L-y0)=
mv02
qEs
(L-
qEs
2mv02
)

可見電場的右邊界在b點(diǎn)左方
m
v20
qEs
(L-
qEs
2m
v20
)
遠(yuǎn)處
 答:電場右邊界線跟b點(diǎn)的距離可能值是:零或b點(diǎn)左方v0
2ml
qE
處或b點(diǎn)左方
m
v20
qEs
(L-
qEs
2m
v20
)
遠(yuǎn)處.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一束帶負(fù)電粒子沿著水平方向向右飛過磁針正上方,磁針N極將( 。
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如圖所示,一束帶負(fù)電的離子(電荷量的絕對(duì)值為e),以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,穿透磁場時(shí)速度方向與原來入射方向的夾角是60°,不計(jì)重力,求:

(1)離子的質(zhì)量

(2)離子穿過磁場的時(shí)間

          

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(1)離子的質(zhì)量

(2)離子穿過磁場的時(shí)間

          

 

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年云南省晉寧二中高二上學(xué)期期末考試物理試卷 題型:計(jì)算題

如圖所示,一束帶負(fù)電的離子(電荷量的絕對(duì)值為e),以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,穿透磁場時(shí)速度方向與原來入射方向的夾角是60°,不計(jì)重力,求:
(1)離子的質(zhì)量
(2)離子穿過磁場的時(shí)間
    

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科目:高中物理 來源:2012屆云南省高二上學(xué)期期末考試物理試卷 題型:計(jì)算題

如圖所示,一束帶負(fù)電的離子(電荷量的絕對(duì)值為e),以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,穿透磁場時(shí)速度方向與原來入射方向的夾角是60°,不計(jì)重力,求:

(1)離子的質(zhì)量

(2)離子穿過磁場的時(shí)間

          

 

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