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带电粒子在电场中运动的综合应用
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如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场．一个质量为m、带电+q的微粒，在A点（0，3）以初速度v0=1
网友投稿 2022-12-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场．一个质量为m、带电+q的微粒，在A点（0，3）以初速度v
0
=120m/s平行x轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过x轴上的p点（6，0）和Q点（8，0）各一次．已知该微粒的比荷为
q
m
=10
2
C/kg，微粒重力不计，求：
（1）微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小；
（2）求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角，并画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹；
（3）电场强度E和磁感强度B的大小．
◎ 答案
（1）微粒从平行x轴正方向射入电场区域，由A到P做类平抛运动，微粒在x轴上做匀速直线运动，则有 S
x
=v
0
t
得 t=
S
x
v
0
=0.05s
微粒沿y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，有 S
y
=
1
2
at
2
解得 a=2.4×10
3
m/s
2
（2）微粒进入磁场时竖直方向的分速度 v
y
=at
由tgɑ=
v
y
v
0
得 ɑ=arctg
at
v
0
=45°
轨迹如图
（3）电场中，由牛顿第二定律得 qE=ma
解得，E=24N/C
设微粒从P点进入磁场以速度v做匀速圆周运动 v=
2
v
0
由qvB=m
v
2
R
得R=
mv
qB
由几何关系 R=
2
解得，B=
mv
qR
=1.2T
答：
（1）微粒从A到P所经历的时间是0.05s，加速度的大小是2.4×10
3
m/s
2
；
（2）微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角是45°，画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹如图；
（3）电场强度E为24N/C，磁感应强度B的大小是1.2T．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场．一个质量为m、带电+q的微粒，在A点（0，3）以初速度v0=1…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中运动的综合应用】 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/202212/409489.html
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