问题 问答题

如图所示,在直角坐系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,在第Ⅳ象限中存在垂直纸面的匀强磁场,一质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)在y轴上的A(0,3)以平行x轴的初速度v0=120m/s射人电场区,然后从电场区进入磁场区,又从磁场区进入电场区,并通过x轴上P点(4.5,0)和Q点(8,0)各一次.已知该粒子的荷质比为

q
m
=108C/kg,求磁感应强度的大小与方向?

答案

(1)若线先运动到P再运动到Q,则

运动时间,t=

L
v0

偏移量,y=

1
2
at2

速度公式,vy=at=160m/s

解得,v=200m/s,

tanθ=

4
3

由几何关系得  r=

1
2
PQ
sinθ
=
35
16
m

由qvB=m

v2
r

得  B=

32
35
×10-6T=9.1×10-7T  

方向垂直纸面向里

(2)先运动到Q再运动到P,

则t=

L
v0

y=

1
2
at2

vy=at=90m/s

tanθ=

3
4

 r=

35
12
m,

B=

18
35
×10-6T=5.1×10-7T  

方向垂直纸面向里

答:磁感应强度的大小5.1×10-7T,或为9.1×10-7T;与方向垂直纸面向里.

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