如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀速磁场,

如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀速磁场,场强大小为E。在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点,到O的距离为L。一质量为m,电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域。并再次通过A点,此时速度方向与y轴正方向成锐角。不计重力作用。试求:

(1)粒子经过C点速度的大小和方向;

(2)磁感应强度的大小B。

答案

(1)α=arctan

(2)B=


解析:

(1)以a表示粒子在电场作用下的加速度,有

qE=ma                                     ①

加速度沿y轴负方向。设粒子从A点进入电场时的初速度为v0,由A点运动到C点经历的时间为t,则有

h=at2                                     ②

l=v0t                                        ③

由②③式得

v0=l                                   ④

设粒子从点进入磁场时的速度为v,v垂直于x轴的分量

v1                                  ⑤由①④⑤式得

v1              ⑥

设粒子经过C点时的速度方向与x轴的夹角为α,则有

tanα=                                   ⑦

由④⑤⑦式得

α=arctan                               ⑧

(2)粒子经过C点进入磁场后在磁场中作速率为v的圆周运动。若圆周的半径为R,则有

qvB=m                                   ⑨

设圆心为P,则PC必与过C点的速度垂直,且有=R。用β表示与y轴的夹角,由几何关系得

Rcosβ=Rcosα+h                            ⑩

Rsinβ=l-Rsinα                             ⑾

由⑧⑩⑾式解得

R=                          ⑿

由⑥⑨⑿式得

B=                           ⒀

相关题目

假设下图表示纬线圈,A、B、C、D四点将纬线圈平分为四段弧
假设下图表示纬线圈,A、B、C、D四点将纬线圈平分为四段弧,其中AB为夜弧,其余各弧为昼弧,据此回答6~7题。 6.下列有关地球上的方向和太阳直射
用一个开关能够同时控制两盏灯,则这两盏灯的连接方式是 
用一个开关能够同时控制两盏灯,则这两盏灯的连接方式是                ;发光二极管和灯泡虽然都能发光,但只能让电流单向通过. 
如果通过一个电阻的电流减小为原来的,则导体两端的电压
如果通过一个电阻的电流减小为原来的,则导体两端的电压变为原来的             。
下列关系成立的是( )A.x,y∈R+,B.x,y,z∈R+,C.a,b,c∈R+,a+b+c>++D.
下列关系成立的是( )A.x,y∈R+,B.x,y,z∈R+,C.a,b,c∈R+,a+b+c>++D.a,b,c∈R+,(a+b+c)(a2+b2+c2)>9abc
Welcome to our school. You can do a lot of things here. Come and join us.Timetab
Welcome to our school. You can do a lot of things here. Come and join us.TimetableSunday8:30---11:30Personal(个人的) Inventions(发明)You can see many inventions bythe students;you may also br
《资治通鉴》载:唐朝贞观年间,“中书、门下及三品官入
《资治通鉴》载:唐朝贞观年间,“中书、门下及三品官入阁奏事,必须谏官、史官随之,有失则匡正,美恶必记之。诸司皆于正牙奏事。御史弹百官
下列过程的原理,一定包含化学变化的是 A.蒸发       
下列过程的原理,一定包含化学变化的是 A.蒸发                      B.导电                C.燃烧                    
下列词语中,有错别字的一组是                   
下列词语中,有错别字的一组是                                                                             ( )

最新题目