如图所示,在平面直角坐标系内,第一象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内...
问题详情:
如图所示,在平面直角坐标系内,第一象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一质量为m,电荷量为q的带电粒子从电场中Q(﹣2h,﹣h)点以速度V0水平向右*出,经坐标原点O*入第一象限,最后以垂直于PN的方向*出磁场.已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度的大小B;
【回答】
解:(1)由几何关系可知粒子在水平电场中水平位移为2h,竖直方向的距离为h,由平抛运动规律及牛顿运动定律得:
2h=v0t
h=at2
由牛顿运动定律可知:
Eq=ma
联立解得:E=;
电场强度为;
(2)粒子到达0点,沿+y方向的分速度
vy=at==v0;
速度与x正方向的夹角α满足tanα==45°
粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场,垂直于NP*出磁场,粒子在磁场中的速度v=v0;
轨道半径R=h
由Bqv=m得:
B=;
故磁感应强度为;
(3)由题意得,带电粒子在磁场中转过的角度为45°,故运动时间t=T=•=;
粒子在磁场中的运动时间为.
知识点:专题六 电场和磁场
题型:计算题