如圖所示,直線MN上方有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(方向未知)。質(zhì)量為m、帶電量為-q(q>0)的粒子1在紙面內(nèi)以速度v1=v0從O點(diǎn)射入磁場,其射入方向與OM的夾角α=30°;質(zhì)量為m、帶電量為+q(q>0)的粒子2在紙面內(nèi)以速度v2=3v0,也從O點(diǎn)射入磁場,其射入方向與ON的夾角β=60°,不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用力對粒子運(yùn)動的影響。
(1)若粒子1和2分別到達(dá)磁場邊界的A、D兩點(diǎn)(圖中未畫出),求粒子2在磁場中運(yùn)動時(shí)加速度的大小和離邊界MN的最大距離。
(2)若粒子1和2能在磁場中相碰,并假設(shè)相碰后結(jié)為一體(總質(zhì)量和電荷量不變),求兩個粒子進(jìn)入磁場的時(shí)間間隔Δt和相碰后在時(shí)間t內(nèi)的路程。
(3)使粒子1的發(fā)射點(diǎn)在邊界MN上向左平移mv0qB,粒子2還從O點(diǎn)發(fā)射,兩粒子發(fā)射速度大小和方向不變,已知粒子1和粒子2先后發(fā)射,兩粒子恰在電場中相碰,且從發(fā)射到相碰的時(shí)間差是πm3qB,其中粒子1在電場中做直線運(yùn)動。求該電場的電場強(qiáng)度。
3
v
0
m
v
0
q
B
πm
3
q
B
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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