如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度d="8"cm,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一电子以一定的速度沿水平方向射

◎ 题目

如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度d =" 8" cm,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一电子以一定的速度沿水平方向射入此区域.若电场与磁场共存,电子穿越此区域时恰好不发生偏转;若射入时撤去磁场,电子穿越电场区域时,沿电场方向偏移量y =" 3.2" cm;若射入时撤去电场,电子穿越磁场区域时也发生了偏转.不计重力作用,求:

(1)电子射入时的初速度的表达式;(注:表达式不必代入具体数值,只保留字母符号)
(2)电子比荷的表达式;
(3)画出电子穿越磁场区域时(撤去电场时)的轨迹并标出射出磁场时的偏转角
(4)电子穿越磁场区域后(撤去电场时)的偏转角
  

◎ 答案

(1)
(2)
(3)
(4)53°

◎ 解析

(1)(4分)电子在复合场中不发生偏转,所受电场力和洛伦兹力平衡:
,得初速度的表达式:
(2)(6分)电子垂直进入匀强电场,向上偏转作类平抛运动:
,   (1分) , (1分)   ,(2分)
得电子比荷: 。  (2分)
(3)(2分)正确作出轨迹和标出偏转角各给1分。(共2分)

(4)(6分)电子垂直进入匀强磁场作匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力:   (2分)
代入比荷的表达式得(2分)  
由图可知,  或(2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度d="8"cm,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一电子以一定的速度沿水平方向射…”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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