高中物理问题一道,解不出来,求解!

如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=4×10^5N/C方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质荷比为m/q=4×10^(-10)N/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度为V0=2×10^7m/s垂直射入电场,OA=0.2m,不计重力。
求:若要求粒子不能进入第三象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)
由于用手机,不能插入图片,我描述一下图片:电场和磁场的分布情况题目已经讲清楚了,A点是在x轴的正半轴!

o(︶︿︶)o 唉 怎么就不画画图呢?? 高中时物理老师和我们说的,物理大题几乎都是考临界值,自己画一下图就行了的 ,不解了···

告诉你思路:在第一象限时是“平抛运动” ,求出粒子与+y的交点(设为Y)时速度(方向和大小)和距离原点距离;
在第二象限是匀速圆周运动。
第二步就是找一个临界B了,上一步知道速度的方向与大小,在Y点垂直速度方向画一条直线,然后在线上找一临界点A,让以AY为半径的圆与-x轴相切,经过数学运算可以求出AY的大小 这就是最小B时,在磁场内做匀速圆周运动的半径大小。

应该有老师教的那么清晰了吧?追问

原理我明白!问题在于粒子的偏转角度实在太小,与Y轴的交点离原点实在太近,再一次打到Y轴的点很难确定,所以半径不好求,不简单!

追答

其实物理很多都是理想状态下嘛 你画图的时候距离是可以放大的 草图只是为了自己能看懂就行 不用拘泥与实际长度大小 放大到自己感觉舒服就行
用不着理会再次打到y轴的点,有Y点和在这点的切线角度,知道该圆与-x相切,就可以找到半径大小了
我上传一个第二象限大概草图给你吧 没圆规····
在▷AaY 用AY 角度 还有Ya (就是Y到原点距离-半径AY)

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第1个回答  2012-02-18

a1=E*q/m

进入磁场时间

t1=(2*OA/a1)^(1/2)

进入磁场时

v[x]=a1*t1

sita=arc tan(v[x]/v0)

r=(o,y),y=vo*t1

如图,建立抛物线方程与直线方程求出r=(4-2*2^(1/2))/5m

由a2=B[min]*q*v/m=v^2/r,

得B[min]=0.05T

第2个回答  2012-02-18
F=Eq,a=F/m,x=1/2at^2,-x分速度v1=at,解得v1=2*10^7m/s,y=v0t=0.4m
v合=*10^7m/s夹角45度
qvb=mV^2/R
R2+(2倍根号2)/<=y
所以B>=[(2倍根号2)+2]*10^-2T
第3个回答  2012-02-19
设速度为v0时进入磁场后做圆周运动的半径为r

有 得r==

设速度为2v0时进入磁场做圆周运动的半径r′

得r′==L

设其速度方向与x轴正方向之间的夹角为θ

由图中的几何关系有:cosθ==

得θ=45°或θ=135°

(2)为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,则要求粒子进入电场时速度方向

与x轴正方向平行,如图所示。粒子进入电场后由动能定理有

qEd=mv′2 -m(2v0)2 得v′=

当θ1=45°时,粒子打到挡板MN上的位置到x轴的距离为

y1=r-r′sin45°=(-1)L

当θ2 =135°时,粒子打到挡板MN上的位置到x轴的距离为

y2= r′+ r′sin45°=(+1)L

【答案】(1)θ=45°或θ=135° (2)当θ1=45°时,(-1)L;

θ2=135°(+1)L,
第4个回答  2012-02-19
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第5个回答  2012-02-19
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