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如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,...

如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下缘以初速度v竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小为E方向竖直向上,磁感强度方向垂直纸面向里,磁场大小等于E/v.求微粒从射入电场到离开磁场所用的时间.
求 (1)粒子在ab区域的运动时间?
(2)粒子在bc区域的运动时间?

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(1)粒子在电场中受重力和电场力,得出重力和电场力的关系,将微粒在电场中的运动分解为水平方向和竖直方向,根据等时性求出在电场中的时间; (2)进入磁场后,受洛伦兹力和重力,分析两个力的关系,确定微粒的运动情况:在磁场中做匀速直线运动,通过速度和位移求出时间,从而求出微粒在电场和磁场中运动的时间. 【解析】 (1)在ab区域做匀变速曲线运动 水平方向匀加速直线 Eq=max,v=axt1 竖直方向匀减速直线0=v-gt1 t1= 解得:Eq=mg;t1=或 (2)在bc区域    mg=Eq 所以粒子做匀速圆周运动 由, Bvq=Eq 得 由几何关系得    由 Bvq=Eq Eq=mg 得 所以或 答:(1)粒子在ab区域的运动时间; (2)粒子在bc区域的运动时间.
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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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