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电势差与电场强度的关系
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如图所示,真空中有一直角坐标系xOy,M、N分别是y轴和x轴上的两点.该空间内有一匀强电场,方向沿y轴负方向.一质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v0沿x轴正方向射出,恰能
网友投稿 2022-12-02 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,真空中有一直角坐标系xOy,M、N分别是y轴和x轴上的两点.该空间内有一匀强电场,方向沿y轴负方向.一质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v
0
沿x轴正方向射出,恰能通过N点.已知OM=d,ON=2d,不计粒子重力.
(1)求该匀强电场场强E的大小;
(2)若撤去该匀强电场,在该空间加一匀强磁场,仍让这个带电粒子从M点以速度v
0
沿x轴正方向射出,粒子仍通过N点,求所加匀强磁场磁感应强度B的大小和方向.
◎ 答案
(1)粒子在X轴方向上做匀速直线运动,
所以粒子从M运动到N的时间为t=
2d
v
0
粒子在Y轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动,设其加速度为a,
则根据牛顿第二定律有a=
qE
m
所以
d=
1
2
a
t
2
=
1
2
qE
m
(
2d
v
0
)
2
解得:
E=
m
v
20
2dq
(2)由题意可知,粒子在M点所受洛伦兹力的方向沿Y轴负方向,
根据左手定则可知,所加匀强磁场的方向为:垂直纸面外外.
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨迹如图所示,O′为轨迹的圆心,其半径为 r.
由勾股定理得:(2d)
2
+(r-d)
2
=r
2
所以
r=
5d
2
根据牛顿第二定律有
qvB=m
v
20
r
解得:
B=
2m
v
0
5dq
答:(1)则该匀强电场场强E的大小:
E=
m
v
20
2dq
;
(2)则所加匀强磁场磁感应强度B的大小:
B=
2m
v
0
5dq
和方向垂直纸面外外.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,真空中有一直角坐标系xOy,M、N分别是y轴和x轴上的两点.该空间内有一匀强电场,方向沿y轴负方向.一质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v0沿x轴正方向射出,恰能…”主要考查了你对 【电势差与电场强度的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/403959.html
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