思维方法
1.先分析在一个周期内粒子的运动情况,明确运动性质,再判断周期性变化的电场或磁场对粒子运动的影响.
2.画出粒子运动轨迹,分析运动空间上的周期性、时间上的周期性.1.如图甲所示,直角坐标系xOy中,第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场,第一、四象限内有垂直坐标平面的匀强交变磁场,磁场方向垂直纸面向外为正方向.第三象限内有一发射装置(没有画出)沿y轴正方向射出一个比荷=100 C/kg的带正电的粒子(可视为质点且不计重力),该粒子以v0=20 m/s的速度从x轴上的点A(-2 m,0)进入第二象限,从y轴上的点C(0,4 m)进入第一象限.取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻,第一、四象限内磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化.g=10 m/s2.
(1)求第二象限内电场的电场强度大小;
(2)求粒子第一次经过x轴时的位置坐标.
2.如图甲所示,小孔A可飘入重力不计、初速度可忽略的大量带负电的粒子,经电压为U0的电场加速后,连续不断射入水平放置的平行板并从两板正中间OO′方向进入偏转电场.所有粒子均能从两板间通过,然后进入在竖直方向上宽度足够大的匀强磁场中,最后打在磁场右边界竖直放置的荧光屏上.已知:带电粒子比荷=5×104 C/kg,加速电场电压U0=360 V,偏转电场两极板间距离d=6 cm,极板长度L1=1.8 cm,在偏转电场两极板间加上如图乙所示的交流电压,U=9 600 V,变化周期T=3×10-6 s,偏转电场右边缘到荧光屏距离L2=36 cm,求:
(1)带电粒子穿过偏转电场的时间t;
(2)若t=0时刻进入偏转电场的粒子最终恰好垂直打在荧光屏上,则磁场的磁感应强度B为多大?
(3)OO′的延长线与荧光屏交于P点,现改变磁感应强度为B′,使t=0时刻进入偏转电场的带电粒子恰好能打在荧光屏上,求形成的光带的上、下两端距P点的距离分别为多少?