如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场。现有一粒子源处在坐标为(0,L)M点能以垂直与电场方向不断发射

◎ 题目

如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场。现有一粒子源处在坐标为(0,L)M点能以垂直与电场方向不断发射质量为m、电量为+q、速度为v0的粒子(重力不计),粒子进入磁场后最后又从x轴上坐标为(3L,0)处的P点射入电场,其入射方向与x轴成45°角。求:
(1)粒子到达P点时的速度v;
(2)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从M点运动到P点所用的时间t。

◎ 答案

解:(1)粒子运动轨迹如图所示。

设粒子在P点速度为v,根据对称性可知v0=vcos45°,
解得:
(2)粒子由M点运动到P点的过程中,由动能定理得:
解得
水平方向的位移为
竖直方向的位移为,可得
由xQP=2Rcos45°,故粒子在OQ段圆周运动的半径
粒子在磁场中:
联立解得:
(3)在Q点时
设粒子从M到Q所用时间为t1,在竖直方向上有
粒子从Q点运动到P所用的时间为:
则粒子从M点运动到P点所用的时间为

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场。现有一粒子源处在坐标为(0,L)M点能以垂直与电场方向不断发射…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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。

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