如图,在竖直平面内x轴下方有磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场,电场强度为E,一个带电小球从y轴上P(o.h)点以初速V0竖直向下抛出,小球穿过x轴

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,在竖直平面内x轴下方有磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场,电场强度为E,一个带电小球从y轴上P(o.h)点以初速V0竖直向下抛出,小球穿过x轴后恰好作匀速圆周运动,重力加速度为g.求:(不知小球质量和电量)
(1)小球作圆周运动的半径.
(2)小球从P点出发开始计时,在什么时刻向下穿过x轴.
魔方格

◎ 答案

(1)带电粒子由P到O,机械能守恒
即 mgh+
1
2
mV02=
1
2
mV2

又∵mg=qE②
qVB=m
V2
R

由①②③得:R=
E
Bg

V02+2gh

(2)由P-O时间为t1
则有:t1=
V-V0
g

粒子在电磁场中转半圆的时间为t2
则有:t2=
1
2
2πm
qB
=
πm
qB

粒子向上离开电磁场到返回电磁时间为t3
则有:t3=
2V
g

那么粒子向下通过x轴的时间t 
 所以:t=t1+n(t2+t3)⑦
由①②③④⑤⑥⑦解得:t=
1
g
(

V02+2gh
-V0)+n(
πE
gB
+
2
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