题目内容
如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第四象限内存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负向进入第二象限,然后经过x轴上x=-2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰能做匀速圆周运动,之后经过y轴上y=-2h处的的P3点进入第四象限。试求:
![]()
(1)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;
(2)带电质点在第四象限空间运动过程中的最小速度
(1)
(2) ![]()
【解析】(1)质点从P2到P3,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力
Eq=mg
(2分) 解得
E=
(1分)
h=
gt2
(1分)
v0=
(1分)
![]()
vy=gt (1分)
求v=
(1分)
方向与x轴负方向成45°角 (1分)
Bqv=m
(2分)
(2R)2=(2h)2+(2h)2 (2分)
得B=
(1分)
(2)质点进入等四象限,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动。当竖直方向的速度减小到0,此时质点速度最小,即v在水平方向的分量
vmin=vcos45°=
(3分)
方向沿x轴正方向