如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x<0的空间中,存在垂直xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一带负电的粒子(比荷q/m=16

◎ 题目

如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10 N/C;在x<0的空间中,存在垂直xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T。一带负电的粒子(比荷q/m=160 C/kg),在x=0.06 m处的D点以v0=8 m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力.求:
(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离;
(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场;
(3)带电粒子在xOy平面内做周期性运动的周期。(保留两位有效数字)

◎ 答案

解:(1)粒子在第一象限做类平抛运动,加速度a==1 600 m/s2
运动时间t1=8.7×10-3 s
沿y轴方向的位移y=v0t1m=6.9×10-2 m

(2)粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度vx=at1=8 m/s
因此,tanθ=,θ=60°
粒子在第二象限以O′为圆心做匀速圆周运动,圆弧所对的圆心角为2θ=120°,运动时间
t2=2.6×10-2 s
(3)粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动,经时间t3=t1,粒子的速度变为v0,此后重复前面的运动
粒子在电磁场中运动的周期T=t1+t2+t3=()s=4.3×10-2 s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x<0的空间中,存在垂直xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一带负电的粒子(比荷q/m=16…”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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