在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下,大小为E;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场,已知带负电粒子电荷量为q,质量为m,(粒子重力忽略不计)。
(1)带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间;
(2)带电粒子第3次通过虚线时,粒子距O点的距离;
(3)粒子从O点开始到第4次通过虚线时,所用的时间。
解:如图所示:
(1)根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。
……………………………………(2分)
因为=45°,根据几何关系,带电粒子从O运动到A为3/4圆周……(1分)
则带电粒子在磁场中运动时间为:
………………………………………………………………………………………(1分)
(2)由qvB=m…………………………………………………………………………(2分)
得带电粒子在磁场中运动半径为:,…………………………………………(1分)
带电粒子从O运动到A为3/4圆周,解得…………………………(1分)
带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为圆周,所以粒子距O点的距离………………………………………………………………(1分)
(3)粒子从A点进入电场,受到电场力F=qE,则在电场中从A到B匀减速,再从B到A匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为:……………………………………(1分)
从A到B的时间与从B到A的时间相等。………………………………(1分)
带电粒子从A到C:…………………………………………………………(1分)
带电粒子从C点再次进入电场中做类平抛运动
X=v0t4…………………………………………………………………………………………(1分)
……………………………………………………………………………………(1分)
由几何关系得:Y=X………………………………………………………………………(1分)
得…………………………………………………………………………………(1分)
第4次到达虚线的总时间为…………………………(2分)
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Bv0 | 3 |
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科目:高中物理 来源:2012届山东省淄博市高三第一次模拟考试物理卷(带解析) 题型:实验题
在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下,大小为E;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场,已知带负电粒子电荷量为q,质量为m,(粒子重力忽略不计)。
(1)带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间;
(2)带电粒子第3次通过虚线时,粒子距O点的距离;
(3)粒子从O点开始到第4次通过虚线时,所用的时间。
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年山东省淄博市高三第一次模拟考试物理卷(解析版) 题型:实验题
在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下,大小为E;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场,已知带负电粒子电荷量为q,质量为m,(粒子重力忽略不计)。
(1)带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间;
(2)带电粒子第3次通过虚线时,粒子距O点的距离;
(3)粒子从O点开始到第4次通过虚线时,所用的时间。
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