题目内容
在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求
（1）M、N两点间的电势差UMN ；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（3）粒子从M点运动到P点的总时间t。
【答案】
（1）UMN＝
（2）r＝
（3）t＝
【解析】（1）设粒子过N点时速度v，有
＝cosθ （1分）
v＝2v0
粒子从M点运动到N点的过程，有qUMN＝
mv2－mv
（2分）
UMN＝ （1分）
（2）粒子在磁场中以O/为圆做匀速圆周运动，半径为O/N，有
qvB＝
（2分）
r＝ （1分）
（3）由几何关系得ON＝rsinθ （1分）
粒子在电场中运动的时间t1，有ON＝v0t1 （1分）
t1＝
（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝
（2分）
设粒子在磁场中运动的时间t2，有t2＝
（2分）
t2＝
（1分）
t＝t1＋t2 t＝ （1分
练习册系列答案
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