问题 计算题

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场,一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中的Q(-2h,h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O处射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁场,已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:

(1)电场强度的大小E;

(2)磁感应强度的大小B;

(3)粒子在磁场中运动的时间t。

答案

解:(1)粒子在电场中运动过程中,由平抛运动规律及牛顿第二定律得

2h=v0t  ①

qE= ma  ③

(2)粒子到达O点时,沿+y方向的分速度

速度与x正方向的夹角α满足

粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场,垂直于NP射出磁场,粒子在磁场中的速度

轨道半径

,得

(3)粒子在磁场中的运动时间

单项选择题
选择题