以竖直向上为y轴正方向的平面直角系xOy,如图所示.在第一、四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场E1,在第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场E2和垂直于xOy平面向外的匀强
◎ 题目
以竖直向上为y轴正方向的平面直角系xOy,如图所示.在第一、四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场E1,在第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场E2和垂直于xOy平面向外的匀强磁场.现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球从坐标原点O以初速度v0沿与x轴正方向成45°角的方向射出.已知两电场的电场强度E1=E2=
(1)求小球离开O点后第一次经过y轴所用的时间; (2)求小球离开O点后第三次经过y轴的坐标; (3)若小球从O点以某一初速度沿与x轴正方向成135°角的方向射出且能再次回到O点,则该初速度的大小为多少? |
◎ 答案
(1)设小球在第一象限中的加速度为a, 由牛顿第二定律得
得到a=
在第一象限中小球先匀减速运动再反向匀加速运动,所以 t1=
(2)小球第一次经过y轴后,在第二、三象限内由qE=mg,电场力与重力平衡,故做匀速圆周运动.设轨迹半径为R.有 qv0B=
得R=
小球第二次经过y轴的坐标 y1=
t时间后第三次经过y轴,在第一、四象限内做类平抛运动,有 v0t′=
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