如图所示,在xOy平面内,有场强E=12N/C,方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、方向垂直xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10-5kg,电量q=2.5×10-5C带正

◎ 题目

如图所示,在xOy平面内,有场强E=12N/C,方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、方向垂直xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10-5kg,电量q=2.5×10-5C带正电的微粒,在xOy平面内做匀速直线运动,运动到原点O时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的P点.求:
(1)P点到原点O的距离;
(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间.
魔方格

◎ 答案


魔方格

对带电粒子进行受力分析,受到竖直向下的重力,水平向右的电场力和垂直于受到的洛伦兹力,由题意可知:
重力为:mg=4×10-4N
电场力为:F=Eq=3×10-4N
由力的合成有:(Bqv)2=(Eq)2+(mg)2
以上几式联立得:v=10m/s
设速度与x轴的方向为θ,则有:
tanθ=
qE
mg
=
3
4

θ=37°
因为重力和电场力的合力是恒力,且方向与微粒在O点的速度方向垂直,所以在撤去磁场后,微粒的运动为类平抛运动.
可沿初速度方向和合力方向进行分解.设沿初速度方向的位移为S1,沿合力方向的位移为S2,则有:
S1=vt
S2=
1
2

(Eq)2+(mg)2
m
t2

tan37°=
s2
s1

.
OP
=
vt
cos370

以上各式联立得:
.
OP
=15m

t=1.2s
答:P点到原点O的距离为15m,O点到P点运动时间为1.2s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在xOy平面内,有场强E=12N/C,方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、方向垂直xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10-5kg,电量q=2.5×10-5C带正…”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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