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如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向相反.有一个带电粒子(不计重力)以初速度v0垂直x轴,
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向相反.有一个带电粒子(不计重力)以初速度v
0
垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好在Q点与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子( )
A.在Q点的速度是
2
v
0
B.在电场中运动的时间为
2d
v
0
C.在磁场中做圆周运动的半径为
2
d
D.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为
7πd
2
v
0
◎ 答案
根据题意作出粒子的运动轨迹,如图所示:
A、粒子进入电场后做类平抛运动,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,
所以v=
v
0
sin45°
=
2
v
0
,故A正确;
B、v
x
=v
0
tan45°=v
0
沿x轴方向有:x=
1
2
at
2
所以
x
y
=
1
2
a
t
2
v
0
t
=
1
2
×
v
y
v
0
=
1
2
OA=2OP=2d
在垂直电场方向做匀速运动,所以在电场中运动的时间为:t
1
=
2d
v
0
,故B正确;
C、图,AO
1
为在磁场中运动的轨道半径,根据几何关系可知:
AO
1
=
AO
sin45°
=2
2
d
,故C错误;
D、粒子从A点进入磁场,先在第一象限运动
135°
360°
=
3
8
个圆周而进入第四象限,后经过半个圆周,第二次经过x轴,
所以自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为t
2
=
(
3
8
+
1
2
)×2πr
v
=
7πd
2
v
0
,故D正确.
故选ABD
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向相反.有一个带电粒子(不计重力)以初速度v0垂直x轴,…”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/202210/338103.html
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