如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E= N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电微粒从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
解:(1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动,设速度v0与x轴夹角为θ,依题意得:粒子合力为零。
由平衡条件可知:洛伦兹力 =4. 0×10-6N
由f洛=qvB得 (1分) v0=2 m/s
(1分) θ=60°
速度v0大小2 m/s,方向斜向上与x轴夹角为60°
(2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时,电场力F电必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力。故电场强度 (2分)
方向竖直向上(1分)
(3) PQ匀速直线运动,PQ=v0t=0.2 m (1分)
洛伦兹力提供向心力 (2分) 整理并代入数据得R= 0.2 m (1分)
粒子做圆周运动的圆心距x轴的距离为(1分)
所以带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限时,圆弧左边与y轴相切N点。 (1分)
由几何知识得OP =R+Rsin60°-PQcos60°=0.27 m (2分)x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m (1分)
【解析】略
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(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E= N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电微粒从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
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科目:高中物理 来源:2012届福建省漳州市芗城中学高三适应性检测理科综合物理试卷(带解析) 题型:计算题
(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B="1.0T" ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年福建省漳州市高三适应性检测理科综合物理试卷(解析版) 题型:计算题
(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
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