如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上,在xOy平面内有与y轴平行向上的匀强电场区域(在第Ⅰ象限,形...
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如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上,在xOy平面内有与y轴平行向上的匀强电场区域(在第Ⅰ象限,形状是直角三角形),直角三角形斜边分别与x轴和y轴相交于(L,0)和(0,L)点.区域左侧沿x轴正方向*来一束具有相同质量m、电荷量为﹣q(q>0)和初速度v0的带电微粒,这束带电微粒分布在0<y<L的区间内,其中从(0,)点*入场区的带电微粒刚好从(L,0)点*出场区.带电微粒重力不计.求:
(1)电场强度大小;
从0<y<的区间*入场区的带电微粒*出场区时的x坐标值和*入场区时的y坐标值的
关系式;
(3)*到点的带电微粒*入场区时的y坐标值.
【回答】
解:(1)设电场强度为E,设带电微粒在场区中的偏转时间为t1,根据平抛运动
有:水平方向:L=v0t,竖直方向:,
解得:E=.
由(1)中可知:,结合平抛运动有:x=v0t,解得:,
代入竖直位移:y=()t2
解得:x2=2Ly.
(3)画出示意图如图所示,设这个带电微粒在场区中的水平偏转位移为x1,竖直偏转位移为y1,偏转角为θ,偏转时间为t2,*入场区时的y坐标值为Y,
有:x1=v0t2 y1=
根据几何关系有:x1+=2L L﹣x1=Y﹣y1
根据平抛运动的特点有:tanθ=2
得:Y=L.
答:(1)电场强度大小为;
从0<y<的区间*入场区的带电微粒*出场区时的x坐标值和*入场区时的y坐标值的关系式为x2=2Ly;
(3)*到点的带电微粒*入场区时的y坐标值L.
知识点:安培力与洛伦兹力单元测试
题型:计算题
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