题目内容

如图所示的坐标系xOy,在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xOy平面(纸面)向里的匀强磁场,在第四象限存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场的场强相等的匀强电场。一质量为m电荷量为q的带电小球,从y轴上y = h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x = – 2h处的P2点进入第三象限,带电小球恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y = – 2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g。求:

(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向;

(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;

(3)带电小球在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。

(1)如图带电小球从P1P2点,由平抛运动规律得

  ①(1分)      ②  (1分)

 ③(1分)      ④    (1分)

求出  v =(2分)⑤

方向与x轴负方向成45°角              (1分)

(用其它方法求出正确答案的同样给分)

   (2)带电小球从P2P3,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力得

                            ………………………………⑥    (2分)

                         ………………………………⑦   (1分)

                        …………… ⑧  (2分)

              由⑥解得        E =…………………………………(1分)                

联立⑤⑦⑧式得B =…………………………… (1分)

   (3)带电小球进入第四象限,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,即为v在水平方向的分量

                ……………………………………(2分)

             方向沿x轴正方向    …………………………………………(2分)

 


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