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题目
如图,真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀强电场区域,电场强度E=1.5×103N/C.在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏,从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比
q
m

提问时间:2021-01-04

答案
(1)由题意可知:粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R=r=0.5m,有:
Bqv=m
v2
R

可得粒子进入电场时的速度:
v=
qBR
m
=1×109×2×10-3×0.5=1×106m/s
在磁场中运动的时间:
t1=
1
4
T=
1
4
×
2πm
qB
1
2
×
3.14
1×109×2×10−3
=7.85×10−7s

(2)粒子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,如图所示:

在电场中的加速度大小:
a=
Eq
m
=1.5×103×1×109=1.5×1012m/s2
粒子穿出电场时:
vy=at2=a×
L1
v
=1.5×1012×
0.5
1×106
=0.75×106m/s

tanα=
vy
vx
0.75×106
1×106
=0.75                 
在磁场中:
y1=1.5r=1.5×0.5=0.75m
在电场中侧移:
y2=
1
2
a
t
2
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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