2020九江二模计算压轴题25

点击领取高中全科视频
极简物理辅导书籍上市!欢迎点击购买

如图所示,在xOy坐标系中,在y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在y=2d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板,带电粒子打到板上即被吸收,一质量为m、电量为+q的粒子以初速度Vo由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,在边界上的P点进入磁场,P点坐标为(2d,d),粒子的重力不计。

(1)求电场强度的大小E。

(2)若粒子垂直打在挡板上,求磁感应强度的大小Bo。

(3)若使粒子通过x轴上的(10d,0)点,应将磁感应强度B调节到多大。


答案:(1)(2)(3)

解析:

(1)粒子先在电场中做类平抛运动有:2d =Vot,d=½at²

由牛顿第二定律有:a=Eq/m

解得:

(2)进入磁场时的速度为:

设此时速度与 x 轴的夹角为 θ,由tanθ=at/Vo,解得:θ=45°

粒子垂直打在挡板上,设粒子在磁场中运动半径为 Ro,有:

由几何关系有:d=Rosinθ,即Ro=√2d。解得:

(3)粒子刚好不打到挡板上时,轨迹与板相切,设粒子在磁场中运动半径
为 R,洛仑兹力提供向心力,有:

由几何关系有:d=R+Rcosθ,即R=(2—√2)d

故要使粒子不打到挡板上,磁感应强度的大小 B 应满足的条件是:


刘叔的公众号
高中物理知识点总结

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注