如图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的离子(不计重力)-物理

题目简介

如图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的离子(不计重力)-物理

题目详情

如图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的离子(不计重力)经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求:
(1)离子进入磁场时的速度大小;
(2)电场强度E和磁感应强度B的大小.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:通州区二模

答案

设离子经电压为U的电场加速后获得的速度为v,由动能定理得qU=class="stub"1
2
mv2

    得到v=
class="stub"2qU
m

离子进入磁场后,洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得
   qvB=m
v2
r
   r=class="stub"mv
qB

由题意分析可知:r=d
    联立解得  B=
2qmU
qd

离子在电场中集偏转,做类平抛运动.设经时间t从P战袍到达C点,
离子水平方向做匀速直线运动,则有  d=vt
竖直方向做匀加速直线运动,则有    d=class="stub"1
2
at2
,a=class="stub"qE
m

将v=
class="stub"2qU
m
代入解得
    E=class="stub"4U
d

答:电场强度大小为E=class="stub"4U
d
,磁感应强度B的大小为B=
2qmU
qd

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