题目内容
(17分)如图所示,在xoy平面上,直线OM与x轴正方向夹角为45o,直线OM左侧存在平行y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。直线OM右侧存在垂直xoy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为q,质量为m带正电的粒子(忽略重力)从原点O沿x轴正方向以速度vo射入磁场。此后,粒子穿过磁场与电场的边界三次,恰好从电场中回到原点O。(粒子通过边界时,其运动不受边界的影响)
求: (1)粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径;
(2)匀强电场的强度;
(3)粒子从O点射出至回到O点的时间。
(1) (2) (3)
解析试题分析:(1)根据向心力公式可得:
解得:
(2)粒子运动的轨迹如图所示:
粒子第二次进入电场后做类平抛运动:
所以:;;
联立解得:
(3)粒子在磁场中运动的时间:
在电场中做直线运动的时间:
在电场中做类平抛运动的时间
粒子从O点射出至回到O点的时间
考点:本题考查带电粒子在复合场中的运动,意在考查学生的综合分析能力。
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