如图所示的两平行金属板间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度占B 1 =0.40T,方向垂直纸面向里,电

1个回答

  • (1)带电粒子在平行金属板间做匀速直线运动,

    则有:qvB 1=qE,

    所以 v=

    E

    B 1 =5×1 0 5 m/s

    (2)由于带电粒子在磁场B 2中做匀速圆周运动,

    画出如图所示的临界几何图

    有: 3R=

    .

    OQ R=

    .

    OQ

    3 =0.1m

    由洛伦兹力提供向心力,

    则有: qv B 20 =

    m v 2

    R ,

    解得: B 20 =

    mv

    Rq =0.9T

    所以B 2≥0.9T

    (3)由洛伦兹力提供向心力,

    则有: qv B 2 =m

    v 2

    r r=

    mv

    q B 2 =

    mv

    q B 3 =0.15m

    作几何图象,粒子从Q点进入磁场后第一次通过AO边界点为A 1点,

    由图可得:α=30°

    .

    A 1 O =0.15

    3 m=0.26m

    根据带电粒子在磁场中运动特点,有第六次通过AO边界点为A6点,

    它距离O点距离为:

    .

    A 6 O =0.9

    3 m

    带电粒子在磁场中运动的周期为T=

    2πm

    q B 2 ,

    根据运动圆轨迹的圆心角,

    有第六次通过AO边界的时间是t=3.5T=1.4π×10 -6s=4.4×10 -6s

    答:(1)微粒在平行板间运动的速度为5×10 5m/s;

    (2)要使进入第一象限的微粒不能通过AO边界,则匀强磁场B 2的磁感应强度大小应满足≥0.9T;

    (3)若匀强磁场B 2和B 3的磁感应强度大小为0.60T,求微粒从Q点进入第一象限开始.第6次通过A0边界线时的点到原点O的距离L和经过的时间4.4×10 -6s.

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