在平面直角座標系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場,第Ⅳ象限存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,磁感應...
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問題詳情:
在平面直角座標系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場,第Ⅳ象限存在垂直於座標平面向外的勻強磁場,磁感應強度為B。一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直於y軸*入電場,經x軸上的N點與x軸正方向成θ=60°角*入磁場,最後從y軸負半軸上的P點垂直於y軸*出磁場,如圖所示。不計粒子的重力,求:
(1)M、N兩點間的電勢差UMN ;
(2)粒子從M點運動到P點的總時間t。
【回答】
(1)粒子垂直於電場進入第一象限,做類平拋運動,將到達N點的速度分解得知 vcosθ=v0,解得,粒子離開電場時的速度大小v=2v0.
從M→N過程,由動能定理得:
代入解得,UMN=
(2)畫出軌跡如圖,由幾何知識得:ON=Rsin60° 粒子從M點到N點的時間t1=
代入的t1= 粒子從N到P所用的時間:t2= 故t=t1+t2=
知識點:磁場對運動電荷的作用力
題型:計算題
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