如圖所示,x軸上方有勻強磁場B,下方有勻強電場E。電量為q、質(zhì)量為m的粒子在y軸上,重力不計,x軸上有一點ML,0),要使粒子在y軸上由靜止釋放能達到M點。問:
(1)帶電粒子應帶何種電荷?釋放位置離O點須滿足什么條件?
(2)粒子從出發(fā)點運動到M點經(jīng)歷的時間多長?
解:(1)帶電粒子要在電場中向上加速,所以帶電粒子應帶負電荷。(2分)設釋放點離原點距離為d,負電荷在電場中加速,由動能定理得:Eqd=mv2/2………………① 負電荷在磁場中做勻速圓周運動,其運動半徑為RqvB=mv2/R…………………②又由題意得:2nR=L……③聯(lián)立①②③式得d=qB2L2/8n2mE,n=1、2、3……�!� (4分)(2)帶電粒子實際運動軌跡如圖所示,它運動到M點的時間有二部分組成。設粒子從出發(fā)點到原點的時間為t1,則在電場中運動的時間為tE=(2n-1)t1,由運動學方程d=Eqt12/2m………⑤聯(lián)立④⑤式得t1=BL/2nE 帶電粒子在磁場中運動的時間tB=nπm/qB所以帶電粒子從出發(fā)點運動到M點的總時間為t=tE+tB =(2n-1)BL/2nE+ nπm/qB(4分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負電的離子(不計重力),以相同速度從O點射入磁場中,射入方向與x軸均夾30°角.求正、負離子在磁場中運動半徑比
r
r
和時間比
t
t
分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負電的離子(不計重力),以相同速度從O點射入磁場中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負離子在磁場中( �。�?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有豎直向下的勻強電場,從x軸A點(5
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h,0)處一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子(不計粒子重力)以速度v0垂直x軸進入一圓形磁場區(qū)域,速度方向指向圓形磁場的圓心,磁場方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場后,以vB=
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vO的速度垂直打到y(tǒng)軸上B點(0,h).
(1)求勻強電場的電場強度E和圓形磁場的磁感應強度B的大�。�
(2)求帶電粒子從A點運動到B點的時間.
(3)若粒子在A點可以沿任意方向垂直磁場進入,并使速度大小增為2v0,則粒子在磁場里運動的最長時間.為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負電的離子(不計重力),以相同速度從O點射入磁場中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負離子在磁場中( �。�

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,x軸上方有一勻強電場,方向與y軸平行;x軸下方有一勻強磁場,方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為-q(q>0)的粒子以速度v0從y軸上的P點平行x軸方向射入電場后,從x軸上的Q點進入磁場,并從坐標原點O離開磁場.已知OP=L,OQ=2L.不計重力和一切摩擦,求:
(1)粒子到達Q點時的速度大小和方向
(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑
(3)粒子在磁場中的運動時間
(4)粒子離開P點后第一次到達Y軸時的位置坐標.

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