题目内容
【题目】如图所示的空间中有一直角坐标系Oxy,第一象限内存在竖直向下的匀强电场,第四象限x轴下方存在沿x轴方向足够长,宽度m的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小B=0.4T,一带正电粒子质量m=3.2×10-4kg、带电量q=0.16C,从y轴上的P点以v0=1.0×103m/s的速度水平射入电场,再从x轴上的Q点进入磁场,已知OP=9m,粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角θ=
,不计粒子重力,求:
(1)OQ的距离;
(2)粒子的磁场中运动的半径;
(3)粒子在磁场中运动的时间;(π值近似取3)
【答案】(1) (2) 10m (3)
【解析】
(1)已知可得:
设粒子从P点运动到Q点的时间为t,水平方向上:
竖直方向上:
可得:
(2)由己知可得:
粒子在磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力
解得
R=10m
(3)设粒子在磁场中运动的圆心为O1,由几何关系可得:
可得粒子在磁场中转过的圆心角
由,可得:

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