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

如图装置,将溶液A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是( 
如图装置,将溶液A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是(   ) A.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛过量澄清石灰水,则C中溶  液变浑浊 B.若A为浓盐酸
 We're nearing the peak of the 11-year solar cycle, so double-check your GPS a
 We're nearing the peak of the 11-year solar cycle, so double-check your GPS and watch where you're going. On Thursday, the sun suddenly gave off a massive solar flare. Solar flares can disrupt(使
亭亭净植,                 。(周敦颐《爱莲说》)
亭亭净植,                 。(周敦颐《爱莲说》)
元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具
元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是 A.同周期元素中X的金属性最强 B.原子半
    下图所示几何体的主视图是(  ▲  )           
    下图所示几何体的主视图是(  ▲  )                                                    A.          B.       
读我国东北地区略图,回答1-2题。 1.东北地区是我国最主要
读我国东北地区略图,回答1-2题。 1.东北地区是我国最主要的商品粮生产基地,其发展的区位优势有 A.水热资源丰富,一年可两熟 B.平原面积广大
一种新兴的金属由于其熔点高、密度小、可塑性好, 耐腐蚀性
一种新兴的金属由于其熔点高、密度小、可塑性好, 耐腐蚀性强, 它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备的制造中, 这
新中国外交政策中,对世界产生了深远影响的是 A. 与苏联
新中国外交政策中,对世界产生了深远影响的是 A. 与苏联的建交                          B.1949年《共同纲领》中宣布了中国的外交原

最新题目