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在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于...

在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d, 如图所示.不计粒子重力,求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R

(2)粒子在M点的初速度v0的大小;

(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.

 

(1) (2) (3) t 【解析】 试题分析:(1)做出带电粒子的运动轨迹如图 由三角形相关知识得…(2分) …………(1分) (2)由qvB=mv2/R……(2分)  得v……(1分) 在N点速度v与x轴正方向成θ=60°角射出电场,将速度分解如图 cosθ= v0/v……(1分)  得射出速度v=2v0, v0=  …(1分) (3)粒子在电场中运动的时间t1,有d=v0t1…(1分) 所以t1= ……(1分) 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ,故 T……(2分) 设粒子在磁场中运动的时间t2,有t2……(1分)    所以 t2 t=t1+t2,所以 t……(1分) 考点:该题考查了电场和磁场边界问题,
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