题目内容
如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为 r 的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为 B ,方向垂直于纸面向里,在 y = r 的虚线上方足够大的范围内,有水平向左的匀强电场,电场强度的大小为 E ,现在有一质子从O点沿与 x 轴正方向斜向下成 30o 方向(如图中所示)射入磁场,经过一段时间后由M点(图中没有标出)穿过y轴。已知质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r ,质子的电荷量为 e ,质量为 m ,不计重
力 、阻力。
求:(1)质子运动的初速度大小.
(2)M点的坐标.
(3)质子由O点运动到M点所用时间.
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解: (1)evB=
v=
(4分)
(2)如图,由几何关系知,P点到y轴距离
x2=r+rsin30°=1.5r(2分)
Ee=ma x2=
(2分)
解得:
(2分)
M点的纵坐标y=r+vt3=r+Br![]()
M点的坐标(0, r+Br
)(2分)
(3)质点在磁场中运动时间t1=
=
(2分)
由几何关系知,P点纵坐标y2=
r
所以质子匀速运动时间
(2分)
质子由O点运动到M点所用时间
(2分)
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