问题详情:
如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求:
(1)小球的带电*质及其电量与质量的比值.
(2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向.
(3)小球从P经a至b时,共需时间为多少?
【回答】
【解析】带电粒子在复合场中做匀速圆周运动,则重力和电场力平衡,洛伦兹力提供做圆周运动的向心力.
(1)重力和电场力平衡,电场力方向向上,电场方向向下,则为负电荷,
由mg=Eq,比荷q/m=g/E.
(2)粒子由a到b运动半周,由其受力方向及左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外,由qvB=mv2/R,mgh=(1/2)mv2,L=2R,
联立可得B=
(3)小球运动的时间t=.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题