mgma
根据运动学公式有代入数据,得时间t
(2分)
xAB
12at2
(2分)
8s5
(1分)
15.(16分)(1)粒子源在P点时,粒子在电场中被加速
8
f根据动能定理有qEa解得v1
1mv122
(1分)
2qEam
(1分)y
mv12粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有qv1B(1分)R1
由几何关系知,半径R1解得E
E
Q
a2acos
(1分)
O
x
a
R1
B
2qBam
2
(1分)
P
(2)粒子源在Q点时,设OQd
F
12根据动能定理有qEdmv22
根据牛顿第二定律有
(1分)
mv22qv2BR2
(1分)
E
Q
粒子在磁场中运动轨迹与边界EF相切,由几何关系知
O
x
R2cos60R2aR2
联立解得
2a3
(1分)(1分)
a
d
a98a9
P
B
长度PQOPOQ
(1分)
o
F
(3)若将电场方向变为与y轴负方向成60角,由几何关系可知,粒子源在PQ间各点处,粒子经电场加速后到进入磁场时的速率与原来相等,y
2a仍为v1、v2。从P、Q点发出的粒子半径仍为R12a、R2(1分)3
从P发出的粒子第一次从y轴上N点射出,由几何关系知轨道正好与EF相切,N点的纵坐标yNa2R1si
60123a(2分)
O
Q
B
E
x
a
M
P
同理可求,从Q发出的粒子第一次从y轴上M点射出,M点的纵坐标
163a1yMa2R2si
6099
即射出点的纵坐标范围
(2分)
N
F
163a,123a9
(1分)
9
fr