(16分) 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)方向的勻強電場,在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強磁場,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子(重力不計)從坐標(biāo)原點O以速度大小為v0射入磁場,其入射方向與x軸的正方向成30°角。當(dāng)粒子第一次進(jìn)入電場后,運動到電場中P點處時,方向與x軸正方向相同,P點坐標(biāo)為〔()L,L〕。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)粒子運動到P點時速度的大小為v;
(2)勻強電場的電場強度E和勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(3)粒子從O點運動到P點所用的時間t。

(1)(2)(3)

解析試題分析:(1)粒子運動軌跡如圖所示,OQ段為圓周,QP段為拋物線,粒子在Q點時的速度
大小為v0,根據(jù)對稱性可知,方向與x軸正方向成30°角,可得: 

   (2分)
解得:    (1分)
(2)在粒子從Q運動到P的過程中,由動能定理得
    2分)
解得    (1分)
水平方向的位移為   (1分)
豎直方向的位移為   (1分)
可得     (1分)
,故粒子在OQ段圓周運動的半徑  (1分)
    (2分)
解得   (1分)
(3)粒子從O點運動到Q所用的時間為:   (1分)
設(shè)粒子從Q到P所用時間為t2,在豎直方向上有    (1分)
則粒子從D點運動到P點所用的時間為   (1分)
考點:考查粒子在復(fù)合場中的運動
點評:難度較大,粒子在交替復(fù)合場中的運動,首先分析粒子的受力情況,把整體的運動分解為幾個分段運動,判斷運動軌跡,由類平拋運動和圓周運動進(jìn)行分析求解

練習(xí)冊系列答案
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(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軸的勻強電場,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)強度為B的勻強磁場.一帶電量為q質(zhì)量為m帶正電的粒子(忽略重力)從原點O沿x軸正方向以速度vo射入磁場.此后,粒子穿過磁場與電場的邊界三次,恰好從電場中回到原點O.(粒子通過邊界時,其運動不受邊界的影響)試求:
(1)粒子第一次在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)勻強電場的強度;
(3)粒子從O點射出至回到O點的時間.

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(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)方向的勻強電場,在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強磁場.現(xiàn)有一粒子源處在坐標(biāo)為(0,L)M點能以垂直與電場方向不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度為v0的粒子(重力不計),粒子進(jìn)入磁場后最后又從x軸上坐標(biāo)為(3L,0)處的P點射入電場,其入射方向與x軸成45°角.求:
(1)粒子到達(dá)P點時的速度v;
(2)勻強電場的電場強度E和勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(3)粒子從M點運動到P點所用的時間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)域存在一個矩形勻強磁場區(qū),磁場方向垂直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)過磁場偏轉(zhuǎn)后,通過P(0,a)點,速度方向垂直于y軸,不計電子的重力.
(1)若磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0,求電子在磁場中的運動時間t;
(2)為使電子完成上述運動,求磁感應(yīng)強度B的大小應(yīng)滿足的條件;
(3)若電子到達(dá)y軸上P點時,撤去矩形勻強磁場,同時在y軸右側(cè)加方向垂直xoy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B1,在y軸左側(cè)加方向垂直xoy平面向里的勻強磁場,電子在第(k+1)次從左向右經(jīng)過y軸(經(jīng)過P點為第1次)時恰好通過坐標(biāo)原點,求y軸左側(cè)磁場磁感應(yīng)強度的大小B2及上述過程電子的運動時間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五個點,現(xiàn)在其一個焦點A上放一正點電荷,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,圓內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場.在第I象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場,電場強度為E,一帶正電的粒子(重力不計)以速率v0從P點射入磁場后恰好垂直y軸進(jìn)入電場,最后從M(
8R
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,0)點射出電場,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)磁場磁感應(yīng)強度的大小B;
(3)若粒子從P點入射方向與x軸負(fù)方向的夾角為θ,則cosθ之值為多少?

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