Question

某空間存在一個變化的電場和另一個變化的磁場，電場大小變化如圖甲所示，磁場變化如圖乙所示．已知電場方向由B指向C，如圖丙所示．在A點，從t=1 s(即1 s末)開始，每隔2 s就有一個相同的帶電粒子(不計重力)沿AB方向以速度v射入(AB⊥BC)，這些粒子均能擊中C點．已知AC=2BC=2d，且粒子從A點運動到C點的時間小于1 s，求：

(1)圖象中的E₀與B₀的比值；

(2)磁場方向；

(3)從t=0開始第二個粒子擊中C點的時刻．

Answer 1

答案：
解析：

設計意圖：本題考查了帶電粒子在變化電磁場中的運動情況，使所學知識更加具　 體化． 解析：(1)第1 s末釋放的第一個粒子，從A點運動到C點的過程中，僅受洛倫茲力作用，由幾何關系求得R=2d，有： B0qv=m=m                                                                                                  ① 第3 s末釋放的第二個粒子，從A運動到C點的過程中，僅受電場力作用，沿B到C的方向做勻加速直線運動，有d=·t2                                                                                                                                            ② 沿A到B方向做勻速直線運動，有： vt=                                                                                                      ③ 由①②③得：E0/B0=v． (2)第二個帶電粒子在僅受由B指向C的電場力作用下，能從A運動到C點，可以斷定粒子必帶正電荷．第一個粒子僅在洛倫茲力作用下能由A運動到C點，由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向外． (3)第3 s末釋放的第二個粒子，從A運動到C點經(jīng)歷的時間由③式求得t=d/v，所以第二個粒子到達C點的時刻為： t3=3+t=3+ 易錯點：不能正確利用幾何關系求出軌道半徑R的大小是造成錯解的主要原因． 答案：(1)v (2)垂直紙面向外 (3)3+