早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,圆形磁场区域半径

题目详情
如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,圆形磁场区域半径为r。当一带正电的粒子(质量为m,电荷量为q)从A点静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,磁感应强度为B,粒子恰好从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力忽略不计。求:

(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度v的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子在电场、磁场中运动的总时间t;
(3)若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度方向不变,大小突然变为B 1 ,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则B 1 的最小值为多少?
▼优质解答
答案和解析
(1) ;(2)t ;(3)

(1)设粒子经电场加速后的速度为v,根据动能定理有qEL= mv (2分)

解得:             (2分)
(2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动,设其半径为 R,因洛伦兹力提供向心力,
所以有qvB=               (1分)
由几何关系得        (2分) 
所以               (1分)
设粒子在电场中加速的时间为 ,在磁场中偏转的时间为
粒子在电场中运动的时间t 1 = =           (2分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动,其周期为    (1分)
由于∠MON=120°,所以∠MO'N=60°故粒子在磁场中运动时间
t 2 =                              (2分)
所以粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间:
t=t 1 +t 2 = +        (1分)
(3)如图所示,当粒子运动到轨迹与O O'连线交点处改变磁场大小时,粒子运动的半径最大,既B 1 对应最小值(2分)

由几何关系得此时最大半径有   (2分)  
所以                (2分)
看了 如图所示,空间分布着方向平行...的网友还看了以下:

如图所示,MN和PQ表示垂直于纸面的两个相互平行的平面,在这两个平面之间的空间区域内存在着相互垂直  2020-05-13 …

如图所示的xOy平面中,在第二象限存在着方向竖直向下的匀强电场,在第三象限存在着方向竖直向上的匀强  2020-05-14 …

电子从静止出发被u的电压加速、沿着与电场垂直的方向进入另一个电场强度为e的匀强偏转电场、进入方向与  2020-06-06 …

在宽L=10cm的区域内,存在着互相垂直的电场和磁场,如图所示.一束荷质比e/m=1.8×1011  2020-06-12 …

如图1所示,在xOy平面内存在着垂直于平面的磁场和平行于y轴的电场,磁场和电场随时间的变化规律如图  2020-06-22 …

下列关于电场、磁场的说法正确的是()A.沿着电场线的方向,场强越来越小B.沿着电场线的方向,电势越  2020-07-02 …

下列关于电场、磁场的说法正确的是()A、沿着电场线的方向,场强越来越小B、沿着电场线的方向,电势越  2020-07-02 …

电子从静止出发被1000V的电压加速,然后沿着与电场垂直的方向进入另外一个电场强度为5000N/C  2020-07-16 …

如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、宽度为L。在紧靠电  2020-07-31 …

电子从静止出发被1000V的电压加速,然后沿着与电场垂直的方向进入另外一个电场强度为5000N/C的  2020-12-02 …