如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上

◎ 题目

如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点,设OM=L,ON=2L。求:
(1)带电粒子的电性,电场强度E的大小;
(2)带电粒子到达N点时的速度大小和方向;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;
(4)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间。

◎ 答案

解:(1)由粒子在电场和磁场中的轨迹可判断粒子带负电
从M至N运动过程有:
加速度
运动时间
得电场强度
(2)设vN与x轴成θ角,,解得θ=45°
则带电粒子到N点速度
(3)带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示,圆心在O'处,设半径为R,由几何关系知带电粒子过P点的速度方向与x轴成45°角,则OP=OM=L,则
由牛顿第二定律得:,解得,由左手定则可知磁场方向垂直纸面向里

(4)粒子从M至N运动时间
粒子在磁场中运动时间
粒子从P至M做匀速直线运动,时间
总时间

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上…”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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