如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒
◎ 题目
如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场的方向变为垂直于纸面向里,大小不变。不计重力。 (1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间; (2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值。 |
◎ 答案
(1) (2) |
◎ 解析
试题分析:(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,设运动半径为R,运动周期为T,根据洛仑兹力公式及圆周运动规律,有 1 2 依题意,粒子第一次到达x轴时,运动转过的角度为,所需时间为 3 联立123式得 4 (2)粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小到0;然后沿原路返回做匀加速运动,到达x轴时速度大小仍为。设粒子在电场中运动的总时间为,加速度大小为a,电场强度大小为E,有 5 6 联立56式得 7 根据题意,要使粒子能够回到P点,必须满足 8 联立78式得,电场强度的最大值为 【方法技巧】解决带电粒子在电磁场中的运动问题时,要深入细致的理解题意,并根据题目描述,找出关键位置,画出粒子的运动草图,灵活运用各种几何关系来求解。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒…”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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