题目内容
【题目】如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,第一象限有与y轴正方向相反的大小为E的匀强电场。一带正电的粒子从y轴上的P(0,8)点,以初速度v0=3×l04m/s沿x轴正方向射入匀强电场,经过x轴上的Q(12,0)点后恰好垂直打到y轴负轴上的N点(图中未画出)。已知带电粒子的荷质比,不计带电粒子所受重力。求:
(1)匀强电场E的大小;
(2)N点到O点的距离。
【答案】(1)E=30(N/C)(2)24× l0-2m
【解析】(1)带电粒子在第一象限内做平抛运动,由平抛运动规律可得:
xQ=v0t①
yP=②
a=③
将数据代入①②③式,联立解得:E=30N/C④
(2)带电粒子在第四象限内做圆周运动,设粒子由第一象限进入第四象限时与x轴正方向的夹角为θ,则由平抛运动知识式可得:
tgθ= ⑤
vy=at ⑥
由⑤⑥式解得:tgθ=⑦
在ΔO1OQ中,O1O= ⑧
O1N=R=O1Q=⑨
ON=O1N+OO1 ⑩
由上式联立解得:ON=9×l0-2m +15× l0-2m=24× l0-2m=24cm
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