问题 问答题

如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的均匀磁场,x轴下方有电场为E、方向竖直向下的均匀电场,现有一质量为m、电量为q的粒子从y轴上某一点由静止开始释放,重力忽略不计,为使它能到达x轴上位置为x=L的一点Q,求:

(1)释放的粒子带何种电荷?

(2)释放点的位置?

答案

(1)磁场对运动的电荷才可能有力的作用,所以若从静止释放,只能放在电场中,粒子在电场力作用下运动,所以粒子放在y轴的负半轴上且在电场力作用下向上运动,

而电场强度方向向下,所以该粒子带负电.

(2)设释放点距离原点的距离为y,则根据动能定理得:

Eqy=

1
2
mv2

粒子垂直磁场方向进入磁场,在磁场中运动半个圆弧又进入电场,在电场中先做匀减速运动后做匀加速运动,又垂直x轴射入磁场,又经过半个圆弧进入电场,要使它能到达x轴上位置为x=L的一点Q,则要求2nr=L(n=1、2、3…)

所以有:2n

mv
Bq
=L②

由①②解得:

y=

B2L2q
8n2Em
(n=1、2、3…)

答:(1)释放的粒子带负电荷;

(2)释放点的位置为在y轴负半轴,距离0点

B2L2q
8n2Em
(n=1、2、3…)处.

多项选择题
单项选择题 A1/A2型题