题目内容

如图所示,在x-y-z三维坐标系的空间,x轴距离坐标原点x0=0.1m处,垂直于x轴放置一足够大的感光片。现有一带正电的微粒,所带电荷量q=1.6×10-16C,质量m=3.2×10-22kg,以初速度v0=1.0×104m/s从O点沿x轴正方向射入。不计微粒所受重力。

(1)若在x≥0空间加一沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小E=1.0×104V/m,求带电微粒打在感光片上的点到x轴的距离;

(2)若在该空间去掉电场,改加一沿y轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.1T,求带微粒从O点运动到感光片的时间;

(3)若在该空间同时加沿y轴正方向的匀强电场和匀强磁场,电场强度、磁场强度大小仍然分别是E=1.0×104V/m和B=0.1T,求带电微粒打在感光片上的位置坐标x、y、z分别为多少

 

(1) (2) (3)

【解析】

试题分析:(1)设带电微粒在电场中运动时间为t1,打在感光片上的点到x轴的距离为y1,则粒子运动为类平抛运动

  2分)

  2分)

  2分)

得:  1分)

(2)设带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径为R,运动周期为T,从O点运动到感光片的时间为t2,运动轨迹如图所示,则

得: 2分)

得:   (1分)

得: 2分)

  2分)

(3)带电粒子在匀强电、磁场中,沿y轴做匀加速直线运动,在垂直于y轴平面做匀速圆周运动

设带电粒子打在感光片点的坐标为(x、y、z),则

  2分)

2分)

  2分)

考点:带电粒子在电场磁场复合场的运动

 

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