作业帮高二物理 磁场和电场 救急救急救急
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/06 05:10:21
高二物理 磁场和电场 救急救急救急
在如右图所示的平面直角坐标系中,存在一个半径R＝0.2m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B＝1.0T,方向垂直纸面向外,该磁场区域的右边缘与坐标原点O相切．y轴右侧存在电场强度大小为E＝1.0×104N/C的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场区域宽度l＝0.1m．现从坐标为(－0.2m,－0.2m)的P点发射出质量m＝2.0×10－9kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的带正电粒子,沿y轴正方向射入匀强磁场,速度大小v0＝5.0×103m/s.重力不计． (1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标； (2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1m,－0.05m)的点回到电场后,可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场,试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积．
解析： (1)带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动,有qv0B＝mv20r
解得r＝0.20m＝R
根据几何关系可知,带电粒子恰从O点沿x轴进入电场,带电粒子做类平抛运动．
设粒子到达电场边缘时,竖直方向的位移为y,有l＝v0t,y＝12·qEmt2
联立解得y＝0.05m 所以粒子射出电场时的位置坐标为(0.1m,0.05m)．
(2)粒子飞离电场时,沿电场方向速度 vy＝at＝5.0×103m/s＝v0
粒子射出电场时速度v＝2v0
由几何关系可知,粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径 r′＝0.05根号下2 m
由qvB′＝mv2r′,解得B′＝4T 正方形区域最小面积S＝(2r′)2
解得S＝0.02m2.
其中为什么说由几何关系可知,粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径 r′＝0.05根号下2 m
在如右图所示的平面直角坐标系中,存在一个半径R＝0.2m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B＝1.0T,方向垂直纸面向外,该磁场区域的右边缘与坐标原点O相切．y轴右侧存在电场强度大小为E＝1.0×104N/C的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场区域宽度l＝0.1m．现从坐标为(－0.2m,－0.2m)的P点发射出质量m＝2.0×10－9kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的带正电粒子,沿y轴正方向射入匀强磁场,速度大小v0＝5.0×103m/s.重力不计． (1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标； (2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1m,－0.05m)的点回到电场后,可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场,试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积．
解析： (1)带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动,有qv0B＝mv20r
解得r＝0.20m＝R
根据几何关系可知,带电粒子恰从O点沿x轴进入电场,带电粒子做类平抛运动．
设粒子到达电场边缘时,竖直方向的位移为y,有l＝v0t,y＝12·qEmt2
联立解得y＝0.05m 所以粒子射出电场时的位置坐标为(0.1m,0.05m)．
(2)粒子飞离电场时,沿电场方向速度 vy＝at＝5.0×103m/s＝v0
粒子射出电场时速度v＝2v0
由几何关系可知,粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径 r′＝0.05根号下2 m
由qvB′＝mv2r′,解得B′＝4T 正方形区域最小面积S＝(2r′)2
解得S＝0.02m2.
其中为什么说由几何关系可知,粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径 r′＝0.05根号下2 m
射入电场时夹角45度,偏转角90度,弦长的一半是0.05,所以半径0.05根2
再问： 为什么弦长的一半是0.05
再答： 额，iPad画不了图啊...它在电场是类平抛，出场时速度反向延长线过L中点
再问： 为什么弦长的一半是0.05
再答： 额，iPad画不了图啊...它在电场是类平抛，出场时速度反向延长线过L中点