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磁场,急

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/08 11:40:30
如图所示,边长为L的正方形PQMN区域内(含边界)有垂直于纸面向外的匀强磁场,左侧有水平向右的匀强电场,场强大小为E。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点由静止开始释放,OPQ三点在同一水平直线上,OP=L,带电粒子恰好从M点离开磁场,不计带电粒子重力,求: (1)磁感应强度大小B; (2)粒子从O点运动到M点经历的时间; (3)若磁场磁感应强度可调节(不考虑磁场变化产生的电磁感应),带电粒子从边界NM上的O’点离开磁场,O’与N点距离为L/3,求磁场磁感应强度的可能数值。 PS:我还想问一下电子在电场中重力做功不?动能定理为啥就列电场力做功等于动能变化量?
解题思路: 从带电粒子在复合场中的运动特点去分析考虑
解题过程:
如图所示,边长为L的正方形PQMN区域内(含边界)有垂直于纸面向外的匀强磁场,左侧有水平向右的匀强电场,场强大小为E。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点由静止开始释放,OPQ三点在同一水平直线上,OP=L,带电粒子恰好从M点离开磁场,不计带电粒子重力,求: (1)磁感应强度大小B; (2)粒子从O点运动到M点经历的时间; (3)若磁场磁感应强度可调节(不考虑磁场变化产生的电磁感应),带电粒子从边界NM上的O’点离开磁场,O’与N点距离为L/3,求磁场磁感应强度的可能数值。 PS:我还想问一下电子在电场中重力做功不?动能定理为啥就列电场力做功等于动能变化量? 解:(1)设粒子运动到P点时速度大小为v,有 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,半径 解得: (2)设粒子在匀强电场中运动时间为,有 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动周期,运动时间为 解得: 粒子从O点运动到M经历的时间 (3)若粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动半径为,且 由几何关系得: 解得:得:( 同理,若 解得: 磁场磁感应强度的可能数值为: 另:题目中已经注明不考虑带电粒子的重力,则电子在电场中重力不做功,动能定理即可表述为电场力做功等于动能变化量。
最终答案:略