如图,在xOy平面内存在如图所示的匀强磁场和匀强电场,虚线OM,ON为匀强电场和匀强磁场的分界线,OM、ON与y轴夹角均为45°,匀强电场场强大小为E、方向沿y轴向上,匀强磁场的方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从(L,0)位置静止释放,带电粒子在电场中运动一段时间后穿过虚线ON进入磁场中做匀速圆周运动,穿出磁场后运动恰好能到达(-L,0),不计粒子所受重力,求:
(1)磁场的磁感应强度大小;
(2)粒子第一次到达x轴的时间;
(3)若在x轴正半轴上改变带电粒子的初始释放位置为(L',0),使带电粒子第一次在磁场中运动时间最长,求L'的取值范围。
【答案】(1)磁场的磁感应强度大小是;
(2)粒子第一次到达x轴的时间是(4+π);
(3)L'的取值范围是L′≥L。
2
m
E
q
L
(2)粒子第一次到达x轴的时间是(4+π)
m
L
2
q
E
(3)L'的取值范围是L′≥
3
+
2
2
4
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:87引用:1难度:0.5
相似题
-
1.如图1所示,在xOy坐标系中,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的有界匀强磁场区域由ΔAB0和矩形0BCD构成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁场方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y轴上。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m,电荷量为+q、速度相同的带电粒子,现在0~3t0时间内两板间加上如图2所示的电压,已知t=0时刻进入两板间的粒子,在t0时刻射入磁场时,恰好不会从磁场边界射出磁场区域且圆心在x轴上,上述l、m、q、t0为已知量,U0=
,不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响,也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,求:ml2qt02
(1)t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小及磁场区域的面积;
(3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间。发布:2024/12/30 0:0:1组卷:89引用:2难度:0.7 -
2.如图,半径为d的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场垂直圆所在的平面。一带电量为q、质量为m的带电粒子从圆周上a点对准圆心O射入磁场,从b点折射出来,若α=60°,则带电粒子射入磁场的速度大小为( )
发布:2025/1/6 0:30:5组卷:272引用:2难度:0.6 -
3.如图所示,三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场,AB边长为L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB边的中点。现在DB段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于BC的同种粒子(不考虑粒子间的相互作用和粒子重力),若从D点射入的粒子恰好能垂直AC边射出磁场,则AC边上有粒子射出的区域长度为( )
发布:2025/1/3 0:30:3组卷:303引用:1难度:0.5