Question

如圖16所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B＝2×10^－3 T；磁場(chǎng)右邊是寬度L＝0.2 m、場(chǎng)強(qiáng)E＝40 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子電荷量q＝－3.2×10^{－19 C}，質(zhì)量m＝6.4×10^{－27 kg}，以v＝4×10⁴ m/s的速度沿OO′垂直射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)右邊界射出．求：

(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡(畫在給出的圖中)；

(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

(3)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能E_k.

Answer 1

答案　(1)如解析圖　(2)R＝0.4 m　(3)E_k＝7.68×10^－18 J

解析　(1)軌跡如圖．

(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有

qvB＝m①

R＝＝ m＝0.4 m②

(3)E_k＝EqL＋mv²＝40×3.2×10^－19×0.2 J＋×6.4×10^－27×(4×10⁴)² J＝7.68×10^－18 J③

圖17