高中物理-复合场
如图所示,在直角坐标系xOy的第象限整个区域内,存在着沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在第Ⅳ象限整个区域内存在着方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从电场中P(-L,2L)、Q(-L,L/8)两点连线上各处,沿x轴正方向同时射入许多质量为m、电荷量为q的带正电粒子,结果所有粒子都从坐标原点O进入磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,求:
(1)粒子从射入到全部通过O点所用的时间to
(2)这些粒子从x轴上射出磁场时,所经过区域的宽度△d
☞分析所有粒子在电场中的加速度相同,做类平抛运动。故粒子运动的时间取决于沿加速度方向的位移。因此,粒子从射入到全部通过O点所用的时间t等于P点的粒子运动的时间。这些粒子射出磁场时,与x轴有交点,形成区域的宽度△d,这说明粒子打在x轴上的位置不同。引起位置不同的原因是进入磁场时速度的大小和方向不同。速度的大小和方向不同,是因为在电场中运动的时间不同,由此可得求,即求出O点到射出磁场时的位置的距离的d最大值和最小值之差。所以求的范围是关键。而上述分析
得出d随时间变化,所以可写出d关于时间t的函数表达式,求出t的范围即定义域,然后求值域。
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