问题 计算题

如图所示,在平面直角坐标系的第一象限虚线左侧有方向沿y轴负方向的有界匀强电场,电场强度大小为E,第三象限内充满着垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在电场区域内有一动点P,当质量为m电量为q的带正电粒子从P点沿x轴负方向以大小为的初速度开始运动,粒子能从O点离开电场进入磁场。(不计粒子重力)

(1)求P点的坐标x,y满足的关系;

(2)若当P点位于电场的右边界时,粒子运动到O点的速度大小为2。求第三象限内粒子可能经过的区域的面积。

答案

1) y=qEx2/2mv2   2)(-1/6)m2v2/q2B2

题目分析:

(1) 粒子在x轴方向上作匀速运动,y轴方向上作匀加速运动,设P点坐标为(x,y),粒子的运动时间为t,加速度为a

在x方向有:x=υ0t

在y方向有:y=at2/2,A="qE/m"

由①②③式可得:y=qEx2/2mv2 

(2)从O点进入电荷圆周运动半径R1

R1=mv0/qB

从P点进入电荷圆周运动半径R2,R2=2mv0/qB

可能经过的区域的面积ΔS= R21/2- R22/6+ R1 R2/2=(-1/6)m2v2/q2B2

计算题
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