问题
计算题
(14分)如图所示,直角坐标系中,M点的横坐标
区域内,有竖直向下的匀强电场;N点的横坐标
以N为圆心、r为半径的圆内及圆边界上有垂直于纸面向里的匀强磁场.P为磁场边界上一点.NP与竖直方向的夹角
.从M点沿
轴正方向发射一质量为m、电荷量为q的带负电粒子,粒子速度大小为
,粒子沿过P点的切线方向射出电场。后经P点进人磁场运动且经过N点,不计粒子重力,
求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)勾强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从M点到第一次经过N点所用的时间t.
答案
(1);(2)
;(3)
题目分析:(1)粒子运动轨迹如图所示,
由几何关系可知,粒子射出电场的偏转角为
粒子在电场中竖直方向的速度 ①
②
③
④
(2)设粒子进入磁场的速度为,
在磁场中做圆周运动的半径为r1, ⑤
由几何关系得: ⑥
由牛顿第二定律得: ⑦
⑧
(3)电场中的时间 ⑨
射出电场匀速运动的时间 ⑩
⑾
粒子从P到N所用时间 ⑿
⒀
粒子从M到N所用时间 ⒁
本题共14分,每式1分