题目内容

如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x<0的空间中,存在垂直xy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,一带负电的粒子(比荷q/m=160C/kg),在x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力。

求:(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向;
(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场;
(3)带电粒子运动的周期。

(1) v=16m/s,=60° (2)运动时间(3)周期T=t1+t2+t3=

解析试题分析:(1)粒子在第一象限做类平抛运动,加速度a==1600m/s2,运动时间t1=
沿y轴方向的位移y=v0t1=m,粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度vx=at1=8m/s,v==16m/s,因此tan,即=60°
(2)粒子在第二象限以O´为圆心做匀速圆周运动,圆弧所对的圆心角为2=120°,运动时间t2=T=
(3)粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动,经时间t3=t1,粒子的速度变为v0,此后得得前面的运动,可见,粒子在电、磁场中的运动具有周期性,其周期T=t1+t2+t3=
考点:带电粒子在混合场中的运动.
点评:本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式,难度适中.

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