如图所示,竖直长方形区域ABCD长4m,高3m,其中存在水平正交的匀强磁场和匀强电场,磁场垂直纸面向外,B=1T。匀强电场平行纸面,电场线如图中实线。一带电微粒以速度v=5m/s从

◎ 题目

如图所示,竖直长方形区域ABCD长4m,高3m,其中存在水平正交的匀强磁场和匀强电场,磁场垂直纸面向外,B=1T。匀强电场平行纸面,电场线如图中实线。一带电微粒以速度v = 5m/s从长方形区域的左下角A点沿AC方向射入其中,恰能做直线运动。
(1)判断匀强电场的方向,求出场强的大小。
(2)若在粒子射至对角线的某点时将磁场撤去,粒子恰好从长方形区域的D点射出,求撤去磁场时粒子离A点的距离。

◎ 答案

(1)3v/m (2)0.1m

◎ 解析

(1)物体做直线运动,故只能是匀速直线运动。                    

由图可知:此矩形的对角线和水平面的夹角为370
因为F="0" ,故重力、电场力、洛仑兹力只能在如图的情景下平衡。   (3分)
由左手定则,粒子带负电荷得:电场方向向左。  (2分)                                         
电场力F=qE=Gtan370=0.75G
洛仑兹力f=qvB=G/cos370 = 1.25G
两式比较E="3v/m          " (3分)                                      
(2)撤去磁场后,粒子做类平抛运动,轨迹如图。(3分)
a = = 1.25g (3分)                
FD = AD sin370 =" 2.4m        "
FD=at2
t=s    (3分)                                                
EF = vt=0.8m
AE = ADcos370EF = 3.2-0.8m =" 0.1m       " (3分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,竖直长方形区域ABCD长4m,高3m,其中存在水平正交的匀强磁场和匀强电场,磁场垂直纸面向外,B=1T。匀强电场平行纸面,电场线如图中实线。一带电微粒以速度v=5m/s从…”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。

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