如图所示.在x>0.y>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场.场强大小为E.一粒子源不断地发射相同的带电粒子.粒子的初速度恒定.并从y轴上的a处沿x轴正方向射入匀强电场中.粒子经电场作用后恰好从x轴上的b处射出.已知oa=2ob=L.若撤去电场.在此区域加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场.磁感强度大小为B.其它条件不变.粒子仍恰好从b� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（18分）如图所示，在x>0，y>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度恒定，并从y轴上的a处沿x轴正方向射入匀强电场中，粒子经电场作用后恰好从x轴上的b处射出。已知oa=2ob=L。若撤去电场，在此区域加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感强度大小为B，其它条件不变，粒子仍恰好从b处射出，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

（1）带电粒子的比荷（）。

（2）带电粒子在电场中的运动时间t₁与带电粒子在磁场中的运动时间t₂之比是多大？

解析：

（1）设粒子的初速度为v₀，空间存在电场时，粒子进入电场后做类平抛运动，设粒子在场区运动的时间为t₁，

沿x方向上： =v₀t₁

沿y方向上有：L=qEt₁²/m

联立可解得有：8mv₀²=qEL

若改加磁场，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设圆周半径为R，由几何关系知

（L-R）²+（）²=R²

解得R=

又因洛仑兹力提供向心力，所以有Bqv₀=mv₀²/R

联立可解得：8mv₀=5qBL

综合解得的两式，消去v₀得： =

（2）带电粒子在磁场中的圆轨迹所对应的圆心角为θ=127°

则根据周期公式，粒子在磁场中的运动时间为：

代入和 =

可得：≈0.36

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，在x>0、y>0空间存在一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B。现把α粒子（的原子核）和质子（）在x轴上的Q点以相同速度垂直于x轴射入此磁场，两粒子在磁场中运动轨迹如图中虚线所示，其中一个粒子由坐标原点垂直于x轴射出磁场，另一个粒子在y轴上的P点垂直于y轴射出磁场。以下关于上述过程的说法正确的是