问题标题:
如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、荷质比qm=106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过π15×10-5s时间以后电荷以v0=1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方
问题描述:
如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、荷质比qm=106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过π15×10-5s时间以后电荷以v0=1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,磁感应强度B按图乙所示规律周期性变化(图乙中磁场以垂直纸面向外为正.以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).不考虑磁场变化产生的电场.求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)t=4π5×10-5s时刻电荷与O点的水平距离;
(3)如果在O点正右方d=32cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板的时间.
代英明回答:
(1)电荷在电场中做匀加速直线运动,
设其在电场中运动的时间为t1,
由匀变速直线运动的速度公式得:v0=at1,
由牛顿第二定律得:qE=ma,代入数据解得:
E=7.2×103N/C,
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qv0B=mv20r
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