如圖所示,坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場,y軸為兩種場的分界面,圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質量為m,電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標位置(-l,0)處,以初速度v0,沿x軸正方向開始運動,且已知l=。試求:使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中,磁場的寬度d應滿足的條件。

解析:帶電粒子在電場中做類平拋運動,設運動的加速度為a,由牛頓運動定律得:qE= ma,設粒子出電場、入磁場時速度的大小為v,此時在y軸方向的分速度為vy,粒子在電場中運動的時間為t,則有:vy=at;l=v0t解得vy=v0,v=

設v的方向與y軸的夾角為θ。則有cosθ=得θ=45°。粒子進入磁場后在洛倫茲力作用下做圓周運動,如圖所示,則有R=

    由圖中的幾何關系可知,要使粒子穿越磁場區(qū)域,磁場的寬度條件為d<R(1+cosθ)。

結合已知條件,解以上各式可得d<

說明:對角度的表示可以有不同方式,只要結果正確均可。

答案:d<

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(2011?青銅峽市一模)如圖所示,坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場,y軸為兩種場的分界面,圖中虛線為磁場區(qū)的右邊界.現(xiàn)有一質量為m.電量為-q的帶電粒子,從電場中的P點以初速度V0沿x軸正方向開始運動,已知P點的坐標為(-L,0)且L=
m
V
2
0
qE
,(不計帶電粒子的重力)試求:
(1)帶電粒子運動到Y軸上時的速度;
(2)要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回到電場中,磁場的寬度最大為多少.

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(2007?河東區(qū)模擬)如圖所示,坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場,y軸為兩種場的分界面,圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界.現(xiàn)有一質量為m,電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標位置(-L,0)處,以初速度v0沿x軸正方向開始運動,且已知L=
m
v
2
0
qE

試求:要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中,磁場的寬度d應滿足的條件.

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精英家教網(wǎng).如圖所示,坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場,y軸為兩種場的分界線,圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質量為m、電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標位置(-l,0)處,以初速度v0沿x軸正方向開始運動,且已知l=
mv02qE
(粒子重力不計).試求:
(1)帶電粒子進入磁場時的速度v的大小及v的方向與y軸的夾角θ;
(2)若要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中,磁場的寬度d的最小值是多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場,y軸為兩種場的分界線,圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質量為m、電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標位置(-l,0)處,以初速度v0沿x軸正方向開始運動,且已知l=
m
v
2
0
qE
(重力不計).試求:
(1)帶電粒子進入磁場時速度的大小?
(2)若要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中,磁場的寬度d應滿足的條件?

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如圖所示,坐標空間中有場強為E的勻強電場,和磁感應強度為B的勻強磁場,Y軸為兩種場的分界線,圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質量為m,電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標位置(-L,O)處,以初速度V0沿X軸正方向開始運動,且已知L=(重力不計)。試求:(1)帶電粒子進入磁場時速度的大。

(2)若要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中,磁場的寬度d應滿足的條件?

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