如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于x

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  • 解题思路:(1)带电粒子沿y轴做直线运动,说明粒子的受力平衡,即受到的电场力和磁场力大小相等,从而可以求得电场强度的大小;

    (2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中作类平抛运动,根据类平抛运动的规律可以求得粒子运动加速度大小;

    (1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E.可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向,于是可知电场强度沿x轴正方向

    且有:qE=qvB…①

    又:R=vt0…②

    则:E=

    BR

    t0…③

    (2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中作类平抛运动

    在y方向位y=v•

    t0

    2…④

    由②④式得:y=

    1

    2R…⑤

    设在水平方向位移为x,因射出位置在半圆形区域边界上,有:

    x=

    3R

    2

    又有:x=

    1

    2a(

    t0

    2)2…⑥

    得:a=

    4

    3R

    t20

    答:(1)电场强度的大小E=

    BR

    t0,沿x轴正方向.

    (2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经

    t0

    2时间从半圆形区域的边界射出.粒子运动加速度的大小是

    4

    3R

    t20.

    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.

    考点点评: 本题考查带电粒子在复合场与电场中的运动,将粒子在电场中的运动沿水平方向与竖直方向分解即可.

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