(2010•济南二模)如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、Ⅲ

1个回答

  • 解题思路:(1)粒子在电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律和运动学的公式,即可求出电场强度;

    (2)若满足2L=n•2△x,则从电场射出时速度方向沿x轴正方向,代人运动学的公式即可;

    (3)粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,求出粒子运动的半径;当粒子的半径满足一定 的条件时,粒子经磁场和电场后能垂直返回x=-2L的线上.

    (1)设粒子从A点射出到A′时间为T,根据运动轨迹和对称性可得qE=ma

    x轴方向L=v

    T

    2

    y轴方向L=

    1

    2a(

    T

    2)2

    得:E=

    2mv2

    qL

    (2)设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向,粒子第一次达x轴用时△t,水平位移为△x,

    则△x=ν△t

    △y=

    1

    2a(△t)2

    若满足2L=n•2△x,则从电场射出时速度方向沿x轴正方向

    解得:△y=

    1

    n2•

    1

    2a(△t)2=

    1

    n2L

    即AC间y坐标为y=[1

    n2L(n=1,2,3,…) 的粒子通过电场后能沿x轴正方向穿过y轴

    (3)粒子在磁场中运动时qvB=

    mv2/R]

    若满足2R=L±

    1

    n2L,(n=1,2,3,…)粒子经磁场和电场后能垂直返回x=-2L的线上,

    得B=

    2n2mv

    (n2+1)qL(n=1,2,3,…)

    答:(1)电场强度E的大小E=

    2mv2

    qL;

    (2)在AC间y坐标为y=

    1

    n2L(n=1,2,3,…) 的粒子通过电场后能沿x轴正方向穿过y轴;

    (3)匀强磁场的磁感应强度B=

    2n2mv

    (n2+1)qL(n=1,2,3,…).

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 该题的关键是判断出若满足2L=n•2△x,则从电场射出时速度方向沿x轴正方向,以及若满足2R=L±1n2L,(n=1,2,3,…)粒子经磁场和电场后能垂直返回x=-2L的线上是解题的关键.该题的难度比较大,要求对题目的情景有准确全面的把握.

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