如图所示,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.已知该正交电磁场区域的宽度d=8cm,带电粒
如图所示,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.已知该正交电磁场区域的宽度d=8cm,带电粒子以速度v0水平向右射入该正交电磁场区域时,恰好不改变运动方向.若粒...
如图所示,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.已知该正交电磁场区域的宽度d=8cm,带电粒子以速度v0水平向右射入该正交电磁场区域时,恰好不改变运动方向.若粒子射入时,只有电场,测得该带电粒子沿竖直方向向上偏移y1=3.2cm.不计带电粒子的重力,若粒子射入时只有磁场,试回答下列问题:(1)带电粒子带何种电荷.(2)带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2.
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(1)只有电场,该带电粒子沿竖直方向向上偏,即受到的电场力向上,而场强方向向下,所以带电粒子带负电.
(2)设带电粒子带电量为q,质量为m,电场强度为E,磁感应强度为B.在电磁中,带电粒子恰好没有偏转,说明其做匀速直线运动:Bqv0=qE
只有电场时,做类平抛运动:t=
粒子在电场中加速度a,由牛顿第二定律有:qE=ma,
在电场中偏移量:y1=
?at2
得:y1=
?
t2
只有磁场时,做匀速圆周运动:Bqv0=m
由以上各式解得:r=
=10cm>8cm,带电粒子从场区右则射出磁场
由几何关系得:y2=r-
=4cm
答:(1)带电粒子带负电.
(2)带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2为4cm.
(2)设带电粒子带电量为q,质量为m,电场强度为E,磁感应强度为B.在电磁中,带电粒子恰好没有偏转,说明其做匀速直线运动:Bqv0=qE
只有电场时,做类平抛运动:t=
d |
v0 |
粒子在电场中加速度a,由牛顿第二定律有:qE=ma,
在电场中偏移量:y1=
1 |
2 |
得:y1=
1 |
2 |
qE |
m |
只有磁场时,做匀速圆周运动:Bqv0=m
| ||
r |
由以上各式解得:r=
d2 |
2y1 |
由几何关系得:y2=r-
r2?d2 |
答:(1)带电粒子带负电.
(2)带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2为4cm.
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