(18分)如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向里.一电量为q、质量为m的带正电的运动粒
◎ 题目
(18分)如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向里.一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为V0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力.求: (1)电场强度的大小. (2)粒子到达P2时速度的大小和方向. (3)磁感应强度的大小. |
◎ 答案
(1)(2),θ=450(3) |
◎ 解析
(1)粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示.设粒子从P1到P2的时间为t,电场强度的大小为E,粒子在电场中的加速度为a, 由牛顿第二定律及运动学公式有:qE=ma, V0t=2h, h=at2/2 (3分) 由以上三式求得: (2分) (2)粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为V0,,以V1表示速度沿y方向分量的大小,V表示速度的大小,θ表示速度和x轴的夹角, 则有:V12=2ah, V=, tanθ=V1/V0 (3分) 由以上三式可求得:,θ=450 (2分) (2)设磁场的磁感应强度为B,在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动, 设r是圆周的半径,由牛顿第二定律可得:BqV=mV2/r (2分) 此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2、P3.因为OP2=OP3,θ=450,由几何关系可知,连线P2P3为圆轨道的直径,由此可求得 (3分) 由以上各式可求得 (3分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“(18分)如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向里.一电量为q、质量为m的带正电的运动粒…”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。- 最新内容
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