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高中物理23题的第2小问粒子从电场中回到磁场的轨迹是什么?答案中电场运动合位移是怎么求的?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/23 12:06:57
高中物理23题的第2小问粒子从电场中回到磁场的轨迹是什么?答案中电场运动合位移是怎么求的?

1、高中阶段的问题是,粒子飞入电场的条件基本都是垂直电场飞入,此题也不例外;
2、具体情况是:粒子在第一问中以最大速度飞入,然后时间最长,就是飞入点与飞出点的对称,飞入时候与顺直夹30度,飞出也是竖直30度,即与水平呈60度,这样对电场恰好垂直;
3、粒子垂直飞入电场,做类平抛运动,(如果不会画,把本子方向调整一下,让电场箭头竖直向上或竖直向下,这样按照类平抛的形式画,就容易理解了),且在电场中运动的入点与出点连线就是oy轴上的一段;
4、在入点做电场的垂线,设置为x线,在出点做与电场的平行线,设置为y线,两线垂直正交,则:
x线为粒子在电场中做类平抛运动的水平运动轨迹:S=vt
y线为粒子在电场中做类平抛运动的竖直运动轨迹:L=1/2 a t(2)
5、其中S(2)+L(2)=X(2) X为粒子运动的和位移 ,就是粒子从入电场点,一直到y轴上
(0,l/2)点即出电场点的长度;
6、这个长度可以追溯到粒子刚刚进入磁场点(0,l/2)算起,因为速度最大,所以半径最大,再根据入点30度,可知粒子在磁场中运动半径与长度L的关系:l/2=r+rsin30=3/2r 即 r=1/3l
7、则由图形知识可知,入点距上端长度为x1=r/2=l/6,则X=l/2-l/6=l/3 此题可计算之