题目内容
如图所示,真空中有直角坐标系
,P是坐标中的一个点,坐标是(
).有一质量为m、电荷量为+q的质点A从原点O沿y轴正方向以速度
射出,不计重力的影响.
(1)若在
≥0和
≥0的区域内加一个垂直于坐标系平面的匀强磁场,使质点A能通过P点.试求出磁感应强度B的大小和方向以及质点A从坐标原点O运动到P点的时间t;
(2)若在
轴上固定一个带负电的点电荷C,使质点A能保持速率不变,并通过P点.求点电荷C与坐标原点O的距离和点电荷C所带电荷量的大小,已知静电力常量为k.
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(1)在匀强磁场中,质点A做匀速圆周运动,半径
(1分)
又有
,质点解得
,磁感应强度方向垂直纸面向外
在匀强磁场中的周期为![]()
运动时间为
(1分)
质点A出匀速磁场后做匀速直线运动,运动时间为
(1分)
则总时间
(1分)
(2)应以带电的点电荷C为圆心做匀速圆周运动,设半径为r,有
(1分)
(1分)
故点电荷C与坐标原点O的距离为
又有
(1分)
联立解得
(1分)
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