题目内容
【题目】如图所示,在x<0的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,在第一象限倾斜直线OM的下方和第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子自电场中的P点沿x轴正方向射出,恰好经过坐标原点O进入匀强磁场,经磁场偏转后垂直于y轴从N点回到电场区域,并恰能返回P点。已知P点坐标为(-L, ),带电粒子质量为m,电荷量为q,初速度为v0,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)N点的坐标;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1) (2)N点的坐标 (3)
【解析】试题分析:(1)设粒子从P到O时间为t,加速度为a,则
由牛顿第二定律,可得
由以上三式,可解得
(2)设粒子运动到N点时速度为v,则
所以粒子从N到P的时间
沿y轴位移
因此N点坐标为(0, )
(3)粒子在磁场中运动轨迹如图所示,设半径为R。
粒子在O点时速度方向与y轴负方向的夹角为30
由几何关系可知
又因为
解得
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