题目内容

如图所示,坐标系xoy位于竖直平面内,在该区域内有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B =2T,沿水平方向且垂直于xoy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=410-5kg,电量q =2.5 1-5C带正电的微粒,在xoy平面内做匀速直线运动,运动到原点o时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的P点.取g=10 m/s2,求:

(1)P点到原点0的距离;

(2)带电微粒由原点0运动到P点的时间.

(1) 15m (2) 1.2s


解析:

微粒运动到O点之前要受到重力、电场力和洛仑兹力作用,在这段时间内微粒做匀速直线运动,说明三力合力为零由此可得

(2分)    电场力(2分)

洛仑兹力(2分)     联立求解、代入数据得=10m/s(1分)

微粒运动到O点之后,撤去磁场,微粒只受到重力、电场力作用.其合力为一恒力,且方向与微粒在O点的速度方向垂直,所以微粒在后一段时间内的运动为类平抛运动,可沿初速度方向和合力方向进行分解.(2分)代人数据得(1分)

设沿初速度方向的位移为s1,沿合力方向的位移为s2,则

因为s1=t  (2分)     s2=t2   (2分)

OP=   (2分)

联立求解,代入数据可得P点到原点O的距离OP=15m  (2分)

O点到P点运动时间t=1.2s(1分)

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