(本题13分)在如图所示的直角坐标系中,有一个与坐标平面垂直的界面,界面与x轴成45°且经过坐标原点O,界面右下侧有一匀强电场,场强为E,方向沿y轴的正方向,界面左上侧有一

◎ 题目

(本题13分)在如图所示的直角坐标系中,有一个与坐标平面垂直的界面,界面与x轴成45°且经过坐标原点O,界面右下侧有一匀强电场,场强为E,方向沿y轴的正方向,界面左上侧有一匀强磁场,方向垂直坐标平面向里,大小未知。现把一个质量为m,电量为+q的带电粒子从坐标为(,-)的P点处由静止释放,粒子以一定的速度第一次经过界面进入磁场区域。经过一段时间,从坐标原点O再次回到电场区域,不计粒子的重力。求:

(1)粒子第一次经过界面进入磁场时的速度有多大?
(2)磁场的磁感应强度的大小?
(3)粒子第三次经过界面时的位置坐标?

◎ 答案

(1) (2)  (3) (

◎ 解析


试题分析(1)粒子从静止沿电场方向进入磁场,到达界面上的Q点,Q点的坐标是()
由几何知识可知粒子从P到Q的位移         (1分)
根据动能定理有: - 0    (2分)
解得进入磁场时的速度    (1分)
(2)粒子进入磁场做匀速圆周运动,轨迹如图所示。由几何关系可得圆周运动的半径   (1分)

                       (2分)
解得                    (1分)
(3)粒子从坐标原点O第二次经过界面进入电场时,速度方向与电场方向垂直,粒子在电场中做类平抛运动,设经过时间t粒子第三次经过界面,其位置坐标为(x,y),有:
           (1分)
                                (1分)
                                      (1分)
解得 即电荷第三次经过竖直界面的位置坐标为()(2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(本题13分)在如图所示的直角坐标系中,有一个与坐标平面垂直的界面,界面与x轴成45°且经过坐标原点O,界面右下侧有一匀强电场,场强为E,方向沿y轴的正方向,界面左上侧有一…”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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