如圖所示,在y軸右方有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,一個質(zhì)量為m,電量為q的質(zhì)子以速度v水平向右經(jīng)過x軸上的P點(diǎn)最后從y軸上的M點(diǎn)射出,已知M點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為L,質(zhì)子射出磁場時的速度方向與y軸的夾角θ為30°。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)若質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的適當(dāng)時候,在y軸右方再加一個勻強(qiáng)電場,可以使質(zhì)子能平行于y軸正方向做勻速直線運(yùn)動。從質(zhì)子經(jīng)過P點(diǎn)開始計(jì)時,經(jīng)過多長時間開始加這個勻強(qiáng)電場?電場強(qiáng)度多大?方向如何?
解:(1) B= 由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向里!
(2) t= E=,方向與x軸正方向相同
解:(1)質(zhì)子在磁場中運(yùn)動圓軌道如圖所示,設(shè)圓軌道半徑為R,由幾何圖知:
R(1+sin30°)=L、佟 (3分)
根據(jù)洛倫茲力提供向心力,得
qvB=m、凇 (3分)
解得:B=、邸 (2分)
由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向里! (1分)
(2)要使質(zhì)子能平行于y軸正方向做勻速直線運(yùn)動,必須當(dāng)質(zhì)子速度沿y軸正方向時,加一水平向右的勻強(qiáng)電場,并且使質(zhì)子受電場力和洛倫茲力相等,即
qE=qvB、堋 (3分)
由③④解得:E=,方向與x軸正方向相同 ⑤ (2分)
此刻質(zhì)子恰好運(yùn)動了,則
T=,t=、蕖 (3分)
由③⑥解得:t= (1分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
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如圖所示,在y軸右方有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,一個質(zhì)量為m,電量為q的質(zhì)子以速度v水平向右經(jīng)過x軸上的P點(diǎn)最后從y軸上的M點(diǎn)射出,已知M點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為L,質(zhì)子射出磁場時的速度方向與y軸的夾角θ為30°。求:
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科目:高中物理 來源:2007-2008學(xué)年江蘇省宿遷市高二(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題
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