(22分)如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限内有沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场。质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v0沿x轴负方向进入电场,不计粒子重力的影响,粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点。设OM =L,ON=2L,求:
(1)电场强度E的大小。
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。
(3)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的总时间。
(1)
(2),方向垂直纸面向里。
(3)
【解析】
(1)(5分)根据粒子在电场中运动的情况可知,粒子带负电,粒子在电场中运动所用的时间设为
方向:
(1分)
方向
(2分)
解得:电场强度(2分)
(2)(13分)设到达N点的速度,运动方向与
轴负方向的夹角为θ,如图所示
由动能定理得:(2分)
将代入得
(1分)
因为,所以
(1分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动,经过P点时速度方向
也与负方向成
,从P到M作直线运动OP=OM=L,所以
(1分)
粒子在磁场中的轨道半径为(2分)
洛仑兹力充当向心力,根据牛顿第二定律有(2分)
解得:(2分) 方向垂直纸面向里。(2分)
(3)(4分)粒子在电场中运动的时间为
从P离开磁场作匀速直线运动到M所用的时间为
粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间为:
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源: 题型:
mv0 | qd |
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科目:高中物理 来源: 题型:
mv0 | qd |
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,在直角坐标xoy的第一象限中分布着指向-y轴方向的匀强电场,在第四象限中分布着垂直纸面向里方向的匀强磁场,一个质量为m、带电+q的粒子(不计重力)在A点(0,3)以初速V0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次,已知该粒子的荷质比为q/m=108c/kg.
(1)画出带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹.
(2)求磁感强度B的大小.
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科目:高中物理 来源:2014届陕西西安长安区第一中学高三上第二次检测物理试卷(解析版) 题型:计算题
(20分)如图所示,在直角坐标xOy平面y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,电量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度沿x轴正向进入电场,从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角
,Q点坐标为(0,-d),在y轴右侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域(图中未画出),磁场磁感应强度大小
,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场.不计粒子重力,求:
(1)电场强度大小E;
(2)如果有界匀强磁场区域为半圆形,求磁场区域的最小面积;
(3)粒子从P点运动到O点的总时间.
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