在图示区域中,χ轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为 B,今有一质子以速度v0由Y轴上的A

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  • 解题思路:(1)带电粒子受到的电场力与电场线在同一条直线上,在电场中做直线运动,在磁场中做圆周运动,根据粒子的运动情况可以画出粒子的运动的轨迹;

    (2)根据粒子的运动的轨迹和粒子在磁场中的运动的半径的大小可以求得粒子在C点的坐标;

    (3)粒子在电场中做直线运动,在磁场中做圆周运动,根据粒子的运动的轨迹逐个分析可以求得粒子每次运动的时间的大小.

    (1)粒子的运动的轨迹如图所示,根据

    粒子的运动情况可以画出粒子的运动的轨迹.

    (2)xc=−R(1+

    2

    2)=−

    mv0

    qB(1+

    2

    2)

    (3)从A到C的运动时间t1=

    π+

    1

    2πm

    qB=

    5πm

    4qB

    质子在电场中先作减速运动并使速度减为零,然后反向运动,在电场中运动的时间t2=2

    v0

    qE/m=

    2mv0

    qE

    从C到D的运动时间t3=

    π

    2

    2π•

    2πm

    qB=

    πm

    2qB

    质子从A出发第三次穿过Χ轴的时间为t=t1+t2+t3=

    5πm

    4qB+

    2mv0

    qE+

    πm

    2qB=

    2mv0

    qE+

    7πm

    4qB.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,要掌握住半径公式、周期公式,画出粒子的运动轨迹后,几何关系就比较明显了.

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