题目内容
【题目】如图,xOy坐标系位于竖直面(纸面)内,第一象限和第三象限存在场强大小相等、方向分别沿x轴负方向和y轴正方向的匀强电场,第三象限内还存在方向垂直于纸面、磁感强度大小为B的匀强磁场(未画出)。现将质量为m、电荷量为q的微粒从P(L,L)点由静止释放,该微粒沿直线PO进入第三象限后做匀速圆周运动,然后从z轴上的Q点(未标出)进入第二象限。重力加速度为g。求:
(1)该微粒的电性及通过O点时的速度大小;
(2)磁场方向及该微粒在PQ间运动的总时间。
【答案】(1) ;(2)。
【解析】
(1)微粒运动轨迹如答图1,其在第一象限沿PO连线做匀加速直线运动到达O点故微粒带正电;
二力的合力方向由P指向O,有:
由动能定理有
解得
(2)由左手定则知,该磁场的方向垂直于纸面向外;
在第一象限内,由运动学规律有:
得
在第三象限内,由牛顿第二定律有:
由几何关系,微粒做圆周运动对应的圆心角为θ=90°
故
解得微粒从P到Q运动的时间为:
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