如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正三角形a...
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问题详情:
如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向*入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值.
【回答】
解析:(1)设粒子在电场中运动的时间为t,
则有 x=v0t=2h
y=at2=h
qE=ma
联立以上各式可得E=.
(2)粒子到达a点时沿y轴方向的分速度为vy=at=v0
所以v==v0 方向指向第Ⅳ象限与x轴正方向成45°角.
(3)粒子在磁场中运动时,有qvB=m
当粒子从b点*出时,磁场的磁感应强度为最小值,此时有r=L,所以B=.
*:(1) (2)v0 方向指向第Ⅳ象限与x轴正方向成45°角 (3)
知识点:专题六 电场和磁场
题型:综合题