(2014•泰安一模)如图所示,在同一平面内边长均为l的正方形区域abcd和cdef中.分别存在平行于ab方向的匀强电场

1个回答

  • 解题思路:(1)粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零匀加速直线运动,可以解出电场强度与运动的时间;

    (2)解出粒子离开电场时的速度方向即粒子进入磁场的速度方向,做出运动轨迹图,解出粒子进入磁场和离开磁场两位置间的距离;根据几何关系解出转过的圆心角即可得到粒子在磁场中的运动时间.

    (3)根据题目的要求做出粒子从de边射出的临界条件的轨迹,结合牛顿第二定律,即可求解.

    (1)粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力,做类平抛运动,

    水平方向做匀速直线运动:L=v0t1

    竖直方向做初速度为零匀加速直线运动:[l/2=

    1

    2a

    t21]

    a=

    qE

    m

    整理得:E=

    m

    v20

    ql,t=

    l

    v0

    (2)粒子离开电场时的末速度可以分解为水平分速度v0与竖直分速度vy,设v与v0之间的夹角为θ

    则:tanθ=

    vy

    v0=

    at1

    v0

    v=

    v0

    cosθ

    解得:θ=

    π

    4

    粒子进入磁场后做匀速圆周运动,垂直于ef边界射出磁场是的丶轨迹如图.由几何关系知:

    rsinθ=l

    粒子经过磁场区域的时间:t2=

    v

    粒子通过电磁场的总时间:t=t1+t2=(1+

    π

    4)

    l

    v0

    (3)档粒子运动的轨迹与ef相切时,根据几何关系得:

    r1sinθ+r1=l

    根据牛顿第二定律得:qvB1=

    mv2

    r1

    解得:B1=(1+

    2)

    mv0

    ql

    当粒子与边界de相切时,根据几何关系得:r1sinθ+r1=[1/2]l

    根据牛顿第二定律得:qvB2=

    mv2

    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: 本题主要考查了带电粒子在组合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式,难度偏难.