题目内容
【题目】如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,y轴的正方向竖直向上,y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=2N/C,y轴的左侧广大空间存在匀强磁场和电场,磁场方向垂直纸面向外,B=1T,电场方向竖直向上,E2=2N/C。t=0时刻,一个带正电的质点在O点以的初速度沿着与x轴负方向成45°角射入y轴的左侧空间,质点的电量为 ,质量为 ,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)质点从O点射入后第一次通过y轴的位置;
(2)质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间;
(3)E1为何值时,质点从O点射入恰好第二次通过y轴时经过O点。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)质点从O点进入左侧空间后,
电场力与重力平衡,质点在第二象限内做匀速圆周运动,洛仑兹力充当向心力
质点第一次通过y轴的位置
即 点从O点射入后第一次通过y轴的位置为
(2)质点的1/4个匀速圆周运动的时间
质点到达右侧空间时,
,
且质点做有往返的匀变速直线运动,往返时间
质点从刚射入左侧空间到第二次通过y轴所需的时间
(3)x方向上:
y方向上:
解得:
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