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在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=2×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2T,方向垂直于
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=
2
×10
4
V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B=2×10
-2
T,方向垂直于纸面向外.把一个比荷为
q
m
=2×
10
8
C/kg的正电荷从y轴上坐标为(0,1)的A点处由静止释放.电荷所受的重力忽略不计,求:
①电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t;
②电荷在磁场中的偏转半径;
③电荷第二次到达x轴上的位置.
◎ 答案
(1)带电粒子从A点出发,至第一次到x轴为第一过程,在这个过程中,带电粒子做匀加速直线运动,位移大小由图中的直角三角形可以解出x=
2
m
由匀变速直线运动的位移时间关系式:x=
1
2
at
2
整理得:t=
2x
a
=
2mx
qE
=10
-6
s
(2)粒子到达磁场时的速度:v=at=
qE
m
t
=
2
2
×10
6
m/s
根据洛伦兹力提供向心力:qvB=
m
v
2
R
解得:R=
2
2
m
(3)带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示:
在直角三角形OAB中:AB=Rsin45°=
1
2
m
所以粒子再次到达x轴时距离A点左方2AB即1m处,所以电荷第二次到达x轴上的位置为(0,0).
故答案为:
①电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间为10
-6
s;
②电荷在磁场中的偏转半径
2
2
m;
③电荷第二次到达x轴上的位置(0,0)
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=2×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2T,方向垂直于…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【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/202210/336407.html
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