问题
计算题
如图所示,水平放置的M、N两平行板相距为d=0.50m,板长为L=1m,,两板间有向下的匀强电场,场强E=300.0N/C,紧靠平行板右侧边缘的 xoy直角坐标系以N板右端为原点,在xoy坐标系的第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度B=×10-2T,磁场边界OA与x轴夹角∠AOx=60°,现有比荷为
×106C/kg的带电粒子(重力不计),沿靠近M板的水平线垂直电场方向进入电场,离开电场后垂直于OA边界进入磁场区域,
求:(1)带电粒子进入电场时的初速度v0;(2)带电粒子从进入电场到离开磁场的总时间。
答案
(1) (2)
题目分析:(1)带电粒子要垂直射入磁场,则速度偏向角为30°
有 (2分)
(1分)
(1分)
(2)粒子在电场中的运动时间为 (1分)
粒子在电场中的偏转距离为 (1分)
粒子离开电场的速度(1分)
粒子离开电场后做匀速直线运动,直线运动距离(2分)
运动时间(1分)
粒子进入磁场后的轨道半径为R,(2分)
由(2分)由正弦定理有
得(2分)由此可知,带电粒子在磁场中的偏转角度为30°
由在磁场中的运动时间为(2分)
则总运动时间为(2分)
点评:带电粒子在电场中运动时关键是对其受力分析,根据牛顿第二定律解题,在磁场中运动时,需要画轨迹,定圆心,求半径,