...直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,第Ⅳ...
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发布时间:2024-10-01 23:06
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热心网友
时间:2024-10-01 23:38
解答:解:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示,由于粒子在磁场和电场分界线处的速度与x轴垂直,圆周O′应在x轴上,
O′长度即为粒子运动的半径R,由几何关系得:
R2=l2+(R-d)2 ①
粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力得:
Bqv0=mv02R ②
由①②解得:B=2dmv0q(l2+d2)
(2)设∠AO′B=α,则sinα=lR ③
由①③得:α=arcsin2dll2+d2
粒子在磁场中运动的时间
t1=Rαv0=d2+l22dv0arcsin2dll2+d2④
进入电场后做类平抛运动,其初速度为v0,方向垂直于电场,设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:
qE=ma⑤
由运动学公式得:d=12at22⑥
由⑤⑥解得:t2=2mdqE
粒子运动的总时间t=t1+t2=d2+l22dv0arcsin2dll2+d2+2mdqE
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小为2dmv0q(l2+d2);
(2)粒子从A点运动到C点的总时间t为d2+l22dv0arcsin2dll2+d2+2mdqE.
热心网友
时间:2024-10-01 23:39
解答:解:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示,由于粒子在磁场和电场分界线处的速度与x轴垂直,圆周O′应在x轴上,
O′长度即为粒子运动的半径R,由几何关系得:
R2=l2+(R-d)2 ①
粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力得:
Bqv0=mv02R ②
由①②解得:B=2dmv0q(l2+d2)
(2)设∠AO′B=α,则sinα=lR ③
由①③得:α=arcsin2dll2+d2
粒子在磁场中运动的时间
t1=Rαv0=d2+l22dv0arcsin2dll2+d2④
进入电场后做类平抛运动,其初速度为v0,方向垂直于电场,设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:
qE=ma⑤
由运动学公式得:d=12at22⑥
由⑤⑥解得:t2=2mdqE
粒子运动的总时间t=t1+t2=d2+l22dv0arcsin2dll2+d2+2mdqE
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小为2dmv0q(l2+d2);
(2)粒子从A点运动到C点的总时间t为d2+l22dv0arcsin2dll2+d2+2mdqE.