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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点O进入电场区域.
(1)判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小.
(2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t.
◎ 答案
(1)
,方向垂直纸面向里 (2)(i)当
时,
,(ii)当
时,
◎ 解析
试题分析:(1)根据左手定则,可以判断磁场方向垂直纸面向里。
设带电粒子在磁场中运动的半径为r,有:
依题意,
联立,解得:
(2)粒子进入电场的速度沿竖直方向,在电场中做类平抛运动,竖直方向匀速直线运动,水平方向匀加速直线运动
设带电粒子恰好从D点离开电场时对应的电场强度为E
0
,则有竖直方向:
水平方向
得:
讨论:(i)当
时,粒子从DC边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为
(ii)当
时,粒子从AD边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为t
2
,有:
得:
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带…”主要考查了你对 【带电粒子在匀强磁场中的运动】 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/202304/441839.html
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