如图14所示,在坐标系xoy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为的粒子自y轴的P
◎ 题目
如图14所示,在坐标系xoy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限。已知P点坐标为(0,-2),Q点坐标为(4,0),不计粒子重力。求: (1)求粒子过Q点时速度的大小。 (2)若磁感应强度的大小为一定值B,粒子将以垂直y轴的方向经H点进入第二象限,求B的大小及H点的坐标值; (3)求粒子在第一象限内运动的时间t。 |
◎ 答案
(1) (2) (3) |
◎ 解析
试题分析:(1)设粒子在电场中运动的时间为t0,加速度的大小为a,粒子的初速度为v0,过Q点时速度的大小为v,沿y轴方向分速度的大小为vy,在第四象限,粒子受电场力与初速度方向垂直而且为恒力,为雷平抛运动 竖直方向由牛顿第二定律得 (1分) 由运动学公式得 水平方向 合速度 解得: (1分) (2)粒子在第一象限内做匀速圆周运动,设粒子做圆周运动的半径为R, 第四象限类平抛运动的末速度与水平夹角为,则,即 根据初末速度的洛伦兹力均指向圆心可得半径如下图所示,由几何关系可得 (1分) 洛伦兹力提供向心力 (1分) 解得: (1分) 由几何关系可得, H点的坐标为 (1分) (3)粒子在第一象限内做匀速圆周运动的圆心角为,所以运动的时间 (1分) 解得: (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图14所示,在坐标系xoy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为的粒子自y轴的P…”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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