如图所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面

如图所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做二次完整的圆周运动(其轨迹恰好不穿出边界L1),以后可能重复该运动形式,最后从边界L2穿出.重力加速度为g,上述d、E0、m、v、g为已知量.

(1)求该微粒通过Q点瞬间的加速度;

(2)求磁感应强度B的大小和电场变化的周期T;

(3)若微粒做圆周运动的轨道半径为R,而d=4.5R,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求微粒所用的时间.

 

 

答案

(1)a=2g(2)(3)

解析:(1)(7分)微粒从N到Q,因做直线运动:mg+qE0=qvB   (2分)

微粒做圆周运动,则mg=qE0    (2分)  

在Q点:   (2分)   所以:a=2g   (1分 )

(2)(8分)由mg+qE0=qvB和mg=qE0则:B=  (2分)

设微粒从N1运动到Q的时间为t1,做圆周运动的周期为t2

因微粒恰好没穿出L1边界,则   R=vt1      (1分)

又qvB=m   (1分)     2πR=vt(1分)

联立得电场变化的周期T=t1+2t2+2=  (3分)

(3)(5分)若d=4.5R据题意可画出微粒如图的运动轨迹。

从图知:用(2)问的物理量可表示为“

t=3T+ t1+t2=3()+

=


 

相关题目

计算:(1);        (2) .
计算:(1);        (2) .
Even facts “forgotten” by people during a busy day may be retrieved if this
Even facts “forgotten” by people during a busy day may be retrieved if this is followed by a good night’s sleep. Researchers from the University of Chicago asked volunteers to remember simple wo
两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,则
两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,则R A =       Ω.若把它们并联起来,接在2V的电源上,电路中的总电流是        0A.
|π﹣3.14|=__________.
|π﹣3.14|=__________.
蛋白质是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织
蛋白质是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料,它在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(C3H7O2N)就是
----I had a good holiday at my uncle. ----__________! A.Oh, that’s very ni
----I had a good holiday at my uncle. ----__________! A.Oh, that’s very nice of you.              B.Congratulations C.Oh, I’m glad to hear that                
电子层数相同的短周期元素X、Y、Z、W,其中X的最外层电子数
电子层数相同的短周期元素X、Y、Z、W,其中X的最外层电子数比K层少1,Y的最外层电子数比K层多l,Z的单质是一种半导体材料,常用于制造太阳能电池,
已知涤纶树脂的结构简式为:(1)写出合成涤纶树脂所需要单
已知涤纶树脂的结构简式为:(1)写出合成涤纶树脂所需要单体的结构简式:____________和____________。(2)写出以对二甲苯、乙烯、食盐、氧化剂和水为原料

最新题目