如圖所示,在xoy 坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m 帶電量為q的帶負(fù)電粒子(重力不計(jì))從電場(chǎng)中坐標(biāo)為(3L，L)的P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向以速度射入，從O點(diǎn)沿著與y軸正方向成夾角射出,求:

1.粒子在O點(diǎn)的速度大小.

2.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E.

3.粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用的時(shí)間.

 

 

【答案】

 

1.

2.

3.

【解析】(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)粒子在P點(diǎn)時(shí)速度大小為,OQ段為四分之一圓弧,QP段為拋物線,根據(jù)對(duì)稱性可知,粒子在Q點(diǎn)的速度大小也為,方向與x軸正方向成450.可得

             

(2)Q到P過程,由動(dòng)能定理得  

即     

(3)在Q點(diǎn)時(shí),                    

由P到Q過程中,豎直方向上有: 

 

       

水平方向有:則

OQ = 3L-2L = L    

得粒子在OQ段圓周運(yùn)動(dòng)的半徑          

Q到O的時(shí)間:        

P到O  t= 

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?安徽模擬）如圖所示，在xoy平面上，直線OM與x軸正方向夾角為45°，直線OM左側(cè)存在平行y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸負(fù)方向．直線OM右側(cè)存在垂直xoy平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶電量為q質(zhì)量為m帶正電的粒子（忽略重力）從原點(diǎn)O沿x軸正方向以速度vo射入磁場(chǎng)．此后，粒子穿過磁場(chǎng)與電場(chǎng)的邊界三次，恰好從電場(chǎng)中回到原點(diǎn)O．（粒子通過邊界時(shí)，其運(yùn)動(dòng)不受邊界的影響）試求：
（1）粒子第一次在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度；
（3）粒子從O點(diǎn)射出至回到O點(diǎn)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?山東模擬）如圖所示，在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)有一粒子源處在坐標(biāo)為（0，L）M點(diǎn)能以垂直與電場(chǎng)方向不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度為v0的粒子（重力不計(jì)），粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后最后又從x軸上坐標(biāo)為（3L，0）處的P點(diǎn)射入電場(chǎng)，其入射方向與x軸成45°角．求：
（1）粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度v；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?南通一模）如圖所示，在xoy平面內(nèi)第二象限的某區(qū)域存在一個(gè)矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直xoy平面向里，邊界分別平行于x軸和y軸．一電荷量為e、質(zhì)量為m的電子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0射入第二象限，速度方向與y軸正方向成45°角，經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，通過P（0，a）點(diǎn)，速度方向垂直于y軸，不計(jì)電子的重力．
（1）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，求電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（2）為使電子完成上述運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小應(yīng)滿足的條件；
（3）若電子到達(dá)y軸上P點(diǎn)時(shí)，撤去矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同時(shí)在y軸右側(cè)加方向垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，在y軸左側(cè)加方向垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子在第（k+1）次從左向右經(jīng)過y軸（經(jīng)過P點(diǎn)為第1次）時(shí)恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)，求y軸左側(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B2及上述過程電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上有M、C、P、N、D五個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)在其一個(gè)焦點(diǎn)A上放一正點(diǎn)電荷，則下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在xOy平面的第Ⅱ象限內(nèi)有半徑為R的圓分別與x軸、y軸相切于P、Q 兩點(diǎn)，圓內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在第I象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，一帶正電的粒子（重力不計(jì)）以速率v0從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)后恰好垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng)，最后從M（
8R
3
，0）點(diǎn)射出電場(chǎng)，出射方向與x軸正向夾角為α，且滿足tanα=
5
4
，求：
（1）帶電粒子的比荷；
（2）磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（3）若粒子從P點(diǎn)入射方向與x軸負(fù)方向的夾角為θ，則cosθ之值為多少？

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