
(2023·安徽安庆·安庆一中校考三模)在如图所示区域,区域为沿
轴负向的匀强电场,场强为E,
区域为方向垂直纸面向外的匀强磁场,电场与磁场中间部分为无场区,一带正电的粒子从
以水平速度
开始运动,从
点第一次出电场,过
点时速度方向与
轴正方向夹角为
,此粒子经过一系列运动后仍能回到A且继续做周期性运动。(粒子重力不计)
(1)求该粒子的比荷和磁场区的磁感应强度;
(2)若将磁场的上边界向下平移一段距离,下边界位置不变,粒子将不能再回到A点但仍做周期性运动,其整体运动将沿轴漂移,现定义一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度。求粒子可能出现的最大漂移速度,并说明漂移方向。
【答案】 (1),
;(2)
(或
),向右漂移
【解析】(1)带电粒子在电场做类平抛运动,可得
可得
粒子在磁场做圆周运动,如下图所示
由几何关系可知
由圆周运动的半径公式可知
其中
解得
(2)将磁场的上边界向下平移一段距离,粒子在电场和磁场中运动规律不变,在无场区运动时间轨迹变长。粒子在磁场中轨迹高度为
因此上边界最多只能向下平移,最大平移高度为
如下图
由几何知识可知一个周期漂移距离为
粒子在无场区运动一次的时间为
粒子在磁场内运动一次的时间为
故粒子最大漂移速度为
(或
)
轨迹如下图所示
运动轨迹整体向右漂移。
1、本网站所提供的信息,只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内,本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时,必须以善意且谨慎的态度行事;访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益,不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果,本网站不承担任何责任
5、本网站图片,文字之类版权,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
微光