如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,三个场的竖直方向均足够长.一个质量为m,
◎ 题目
如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,三个场的竖直方向均足够长.一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进人磁场,穿过中间磁场所用的时间t0=
求: (1)中间场区的宽度d; (2)粒子从a点到b点所经历的时间t; (3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离Sn. |
◎ 答案
(1)粒子a点出发,在电场中加速和磁场中偏转,回到MN上的b点,轨迹如图所示. 粒子在电场中加速运动时,有:qEL=
由tB=
粒子在中间磁场通过的圆弧半径为:r1=
(2)粒子在右边的磁场中运动:其圆弧对应的圆心角为β=120° 则t2B=
结合对称性:tab=2tg+2tB+t2B= |