零零教育信息网 首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力 > 正文 返回　打印

如图所示，在水平面直线MN的上方有一方向与MN成30°角的斜向右下方的匀强电场，电场区域足够宽，场强大小为E．在MN下方有一半径为R的圆形区域，圆心为O，圆O与MN相切于D点，圆
网友投稿  2022-09-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示，在水平面直线MN的上方有一方向与MN成30°角的斜向右下方的匀强电场，电场区域足够宽，场强大小为E．在MN下方有一半径为R的圆形区域，圆心为O，圆O与MN相切于D点，圆形区域内分布有垂直纸面向里的匀强磁场．在MN上有一点C，圆心O与C点的连线和电场线平行，在OC的延长线上有一点P，P点到边界MN的垂直距离为0.5R．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点静止释放．已知圆形磁场的磁感应强度大小为

2mE
qR
，不计粒子的重力．求：
（1）粒子在磁场中的运动半径r；
（2）粒子最终离开电场时的速度v．
魔方格

◎ 答案

解（1）设粒子从C点射电场时速度为
由动能定理  qE
R
2sin30°
=
1
2
m
V21

∴V1=

2qER
m

在磁场中，qV1B=m
V21
r

又由题B=

2mE
qR

联立得r=R                           
（2）粒子从E点进入磁场，从F点射出磁场，运动轨迹如图所示，轨迹的圆心为O1．由于r=R，
魔方格

再由几何关系可知∠FO1E=90°即粒子在磁场中速度偏转了90°，射出磁场时速度方向与MN夹角为60°，与电场线方向垂直．粒子从G点垂直进入磁场，作类平抛运动，
从H点射出电场，设从G运动到H所用时间为t'
则在电场中有

.
GH
cos60°=V1t′
.
GH
sin60°=
1
2
qE
m
t′2

联立得t'=2

6mR
qE

∴射出电场时的速度V=

V21
+(
qE
m
t′)2

代入数据得　V=

26qER
m

答：（1）粒子在磁场中的运动半径为R；
（2）粒子最终离开电场时的速度

26qER
m
．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在水平面直线MN的上方有一方向与MN成30°角的斜向右下方的匀强电场，电场区域足够宽，场强大小为E．在MN下方有一半径为R的圆形区域，圆心为O，圆O与MN相切于D点，圆…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



http://www.00-edu.com/html/202209/258934.html十二生肖
十二星座