在如图所示的平面直角坐标系xOy中,存在沿x方向按如图所示规律周期性变化的匀强电场,沿x轴正向为正。沿垂直于xOy平面指向纸里的方向存在按如图所示规律周期性变化的匀强磁场

◎ 题目

在如图所示的平面直角坐标系xOy中,存在沿x方向按如图所示规律周期性变化的匀强电场,沿x轴正向为正。沿垂直于xOy平面指向纸里的方向存在按如图所示规律周期性变化的匀强磁场,坐标原点O处有带正电的粒子,从t=0时刻无初速释放,已知粒子的质量m=5×10-10 kg,电荷量q=1×10-6 C,不计粒子的重力,求:
(1)t=0. 25×10-3 s时粒子的速度及位置;
(2)t=1×10-3 s时粒子的位置坐标;
(3)t=8×10-3 s时粒子的速度。

◎ 答案

解:(1)在第一个t0=0.25×10-3 s内粒子的加速度a满足:qE=ma
末速度v1=at0=5m/s
沿x轴正向运动

(2)0.25×10-3~0.5×10-3 s内粒子做匀速圆周运动

故粒子在0.25×10-3 s内运动了半个圆周
圆周运动的半径
在0.5×10-3~0.75×10-3 s内粒子沿x轴负向匀加速运动
末速度大小v2=v1+at0=2v1
位移大小
在0.75×10-3~1×10-3 s内粒子做匀速圆周运动,
末位置坐标:x=-(L2-L1)=-1.25×10-3 m,y=-(2R2-2R1)=-8×101-4 m
(3)粒子在8×10-3 s内16次加速,每次速度增加v1,故:v=16v1
v=80 m/s,方向沿x轴正向

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在如图所示的平面直角坐标系xOy中,存在沿x方向按如图所示规律周期性变化的匀强电场,沿x轴正向为正。沿垂直于xOy平面指向纸里的方向存在按如图所示规律周期性变化的匀强磁场…”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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