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如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为d,电场方向在纸平面...

manfen5.com 满分网如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子从O点以速度v沿垂直电场方向进入电场,从A点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,已知d、v(带电粒子重力不计),求:
(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v;
(2)电场强度E和磁感应强度B的比值manfen5.com 满分网
(1)粒子在电场中偏转时做类平抛运动,由水平位移为d=vt,竖直位移为=,求出vy,再求出粒子进入磁场时的速度大小,而粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,速度大小不变,即可求出粒子从C点穿出磁场时的速度大小v; (2)电场中运用运动的分解,根据牛顿第二定律和运动学公式,得到E与m,v、q、d的关系;磁场中运用几何知识求出半径,根据牛顿第二定律得到B与m,v、q、d的关系,再E、B之比. 【解析】 (1)粒子在电场中偏转时做类平抛运动,则      垂直电场方向d=vt,      平行电场方向=t         得vy=v,到A点速度为v=v     在磁场中速度大小不变,     故从C点出磁场时速度大小仍为v    (2)在电场中偏转时,出A点时速度与水平方向成45°      vy=t=,并且vy=v     得E=    在磁场中做匀速圆周运动,如图所示     由几何关系得R=d    又qvB=,且v=v       得B=     解得=v. 答:(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v;     (2)电场强度E和磁感应强度B的比值=v.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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