题目内容

如图所示,坐标系位于竖直平面内,在该区域内有场强、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为 、沿水平方向且垂直于 平面指向纸里的匀强磁场. 一个质量,电量带正电的微粒,在平面内做匀速直线运动,运动到原点 O时,电场方向突然变为竖直向上,经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的点 .取求:

(1)微粒做匀速直线运动的速度是多大?

(2) 点到原点O的距离;

(3)带电微粒由原点O运动到 点的时间

 (1)微粒运动到O点之前要受到重力、电场力和洛仑兹力作用,在这段时间内微粒做匀速直线运动,说明三力合力为零.由此可得

 ………………………     ①

电场力    ……………………      ②

洛仑兹力   ……………………    ③

联立①②③解得 m/s =8.98 m/s   (4分)

(2)微粒运动到O点之后,根据受力分析,有mg=Eq

    根据(1)问,如图,微粒以θ=45o进入第一象限

当电场方向竖直向上时,微粒做匀速圆周运动

    设半径为R

  …………………… 

         QO=   ……………………⑤

    联立④⑤,解得QO==7.2m(3分)

(3) ……………………⑥

    ……………………⑦

    联立⑥⑦解得:t=     (3分)

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