如图所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一个小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场.一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度

◎ 题目

如图所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一个小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场.一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v0,经电场作用后恰从e处的小孔射出.现撤去电场,在盒中加一方向垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出),粒子仍恰好从e孔射出.(粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略),则

(1)所加磁场的方向如何?
(2)电场强度E与磁感强度B的比值为多大?
 

◎ 答案

(1)磁场方向垂直于纸面向外        (2)5v0

◎ 解析

(1)根据粒子在电场中的偏转方向,可知粒子带正电,再根据左手定则判断,磁场方向垂直于纸面向外.

  (2)设带电粒子的电量为q,质量为m,盒子的边长为L在电场中
  v0t=  ①
  t2=L  ②
  由①②解得E=  ③
  粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力做向心力,设轨道半径为R.则有
  qvB=m  R=  ④
  由图中的几何关系(L-R)2+()2=R2  得R=L  ⑤

  由④⑤解得B=  ⑥
  由③⑥得=5v0

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一个小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场.一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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。

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