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匀强电场,磁场方向垂直纸面向外,B=1T.电场方向竖直向上,E0=2N/C.t=0时刻,一个带正电的质点在O点以v=2m/s的初速度沿着与x输负方向成45°角射入y轴的左侧空间,质点的电荷量为q=l.0×10-6C,质量为M=2.0×10-7kg,重力加速度g=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点射入到第一次通过y轴所时间;
(3)质点从O点射入后第四次通过y轴的位置.
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】试题分析:⑴质点从O点进入左侧空间后,
,
电场力与重力平衡,质点在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛仑兹力充当向心力 (1分)
,
(2分)
质点运动轨迹如下图所示,第一次通过y轴的位置
(1分)
⑵质点在磁场中做匀速圆周运动的时间
(1分)
当质点到达右侧空间时,,
(2分)
且质点做有往返的匀变速直线运动,
往返时间(1分)
质点从刚射入左侧空间到第二次通过y轴所需的时间(1分)
⑶质点从右侧空间返回左侧空间时速率仍是,做匀速圆周运动,轨迹在y轴上截距为
(1分)
如图,质点再次进入右侧空间时,对速度进行分解
水平方向, ,
,水平方向做匀减速运动 (1分)
竖直方向,
,竖直方向做匀加速运动 (1分)
当质点返回y轴时,往返时间: (1分)
竖直方向下落距离:(2分)
质点进入左侧空间后第四次通过y轴的位置:(1分)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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