• (18分)如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高处分别有P、Q两点,NS和MT间距为.质量为、带电量为的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为.(1)求该电场强度的大小和方向。(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值。试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      (18分)如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高处分别有P、Q两点,NS和MT间距为.质量为、带电量为的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为.

      (1)求该电场强度的大小和方向。
      (2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。
      (3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值。

      试题解答


      见解析
      (1)设电场强度大小为。由题意有,得,方向竖直向上。
      (2)如图所示,设粒子不从NS边飞出的入射速度最小值为v
      min,对应的粒子在上下区域运动的半径为r1和r2,圆心的连线与NS的夹角为




      解得:

      (3)如图所示,设粒子的入射速度为v,粒子在上下方区域的运动半径为
      ,粒子第一次通过KL时距离K点为
      由题意有
      (n=1,2,3······)



      即n=1时,
      ;n=2时,;n=3时,

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