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

◎ 题目

在如图甲所示的平面直角坐标系xOy中,存在沿x方向按如图乙所示规律周期性变化的匀强电场,沿x轴正方向为正。沿垂直于xOy平面指向纸里的方向存在按如图丙所示规律周期性变化的匀强磁场。在图甲中坐标原点O处有带正电的粒子,从t=0时刻无初速度释放。已知粒子的质量m=5×10-10kg,电荷量q=1×10-6C,不计粒子的重力。求:
(1)t=0.25×10-3s时粒子的速度及位置;
(2)t=1×10-3s时粒子的位置坐标;
(3)t=8×10-3s时粒子的速度。

◎ 答案

解:(1)在第一个t0=0.25×10-3s内粒子的加速度a满足:qEma
末速度v1at0=5m/s
沿x轴正向运动L1t0=6.25×10-4m
(2)在0.25×10-3~0.5×10-3s内粒子做匀速圆周运动

T=0.5 ×10-3s
故粒子在0.25×10-3s这段时间内运动了半个圆周
圆周运动的半径R1
在0.5×10-3~0.75×10-3s内粒子沿x轴负向匀加速运动
末速度大小v2v1at0=2v1
位移大小L2t0=3L1
在0.75×10-3~1×10-3s内粒子做匀速圆周运动
R2=2R1
末位置坐标:x=-(L2L1)=-1.25×10-3m
y=-(2R2-2R1)=-8 ×10-4m。
(3)粒子在8×10-3s内16次加速,每次速度增加v1,故:v=16v1v=80m/s
方向沿x轴正向

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

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