在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系xOy,将第1、II象限称为区域一,第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二,其中一个区域内有匀强电场,另一个区域内有大小为2×10-2T、方向垂直

◎ 题目

在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系xOy,将第1、II象限称为区域一,第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二,其中一个区域内有匀强电场,另一个区域内有大小为2×10-2T、方向垂直桌面的匀强磁场,把一个比荷为 C/kg的正电荷从坐标为(0,-1)的A点处由静止释放,电荷以一定的速度从坐标为(1,0)的C点第一次经x轴进入区域一,经过一段时间,从坐标原点O再次回到区域二.

(1)指出哪个区域存在电场、哪个区域存在磁场,以及电场和磁场的方向.
(2)求电场强度的大小.
(3)求电荷第三次经过x轴的位置.

◎ 答案

(1)(1)区域一是磁场,方向垂直纸面向里, 区域二是电场,方向由A指向C。
(2) (3)电荷第三次经过x轴上的点坐标为(8,0)

◎ 解析

(1)区域一是磁场,方向垂直纸面向里, 区域二是电场,方向由A指向C。
……………………………………………共4分,场区及方向正确的每项给1分
(2)设电场强度的大小为E,电荷从C点进入区域一的速度为v。
从A到C电荷做初零的匀加速直线运动,且过C点时速度方向与+x轴方向成45°角,有 …………………………………2分
电荷进入区域一后,在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动,运动轨迹如图,

有: ………………2分
由题意及几何关系:

  …………………………2分
可得:     …………      3分
(3)电荷从坐标原点O第二次经过x轴进入区域二,速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中做类平抛运动,设经过时间t电荷第三次经过x轴,有:
  ………………………………2分
解得  …………………………1分
所以: …………………………2分
即电荷第三次经过x轴上的点坐标为(8,0)………………………… 1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系xOy,将第1、II象限称为区域一,第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二,其中一个区域内有匀强电场,另一个区域内有大小为2×10-2T、方向垂直…”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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