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=
mg
q
,磁场的磁感应强度为B.
(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

(mg)2+(qE)2
=ma
得到a=

2
g,方向与v0的方向相反
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=
2v0
a
=

2
v0
g

(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=
mv20
R

得R=
mv0
qB

小球第二次经过y轴的坐标
y1=

2
R=

2
mv0
qB

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′=
1
2

 1/3    1 2 3 下一页 尾页
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐