题目内容
【题目】如图所示,在 xOy 坐标平面的第一象限内有一沿 y 轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q 的粒子(重力不计)从坐标原点 O 射入磁场,其入射方向与x的正方向成 45°角。当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的 P 点处时速度大小为 v0,方向与 x 轴正方向相同。求:
(1)粒子从 O 点射入磁场时的速度 v;
(2)匀强电场的场强 E0 和匀强磁场的磁感应强度 B0。
(3)粒子从 O 点运动到 P 点所用的时间。
![]()
【答案】(1)
;(2)
;(3)![]()
【解析】
解:(1)若粒子第一次在电场中到达最高点
,则其运动轨迹如图所示,粒子在
点时的速度大小为
,
段为圆周,
段为抛物线,根据对称性可知,粒子在
点时的速度大小也为
,方向与
轴正方向成
角,可得:![]()
解得:
![]()
(2)在粒子从
运动到
的过程中,由动能定理得:![]()
解得:![]()
又在匀强电场由
到
的过程中,水平方向的位移为:![]()
竖直方向的位移为:
可得:
,![]()
由
,故粒子在
段圆周运动的半径:
及![]()
解得:
(3)在
点时,
设粒子从由
到
所用时间为
,在竖直方向上有:![]()
粒子从
点运动到
所用的时间为:![]()
则粒子从
点运动到
点所用的时间为:
总![]()
练习册系列答案
相关题目