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如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内有沿x轴正方向的匀强电场E;在x<0的空...

如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内有沿x轴正方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在垂直xOy平面向外的匀强磁场,一个质量为m、带电荷量为q的负粒子,在x轴上的P(h.0)点沿y轴正方向以速度v进入匀强电场,在电扬力的作用下从y轴上的Q点离开电场进入磁场,在磁场力的作用下恰好经过坐标原点再次进入电场.已知manfen5.com 满分网,不考虑带电粒子的重力和通过O点后的运动,求:
(1)Q点的纵坐标yQ
(2)带电粒子从P点开始,经Q点到O点运动的总时间.

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(1)粒子从P点到Q点,做类平抛运动,根据平抛运动的基本规律求解Q点的纵坐标和运动的时间; (2)根据动能定理求得粒子到Q点时的速度,粒子从Q点到O点,做匀速圆周运动,根据几何关系求得半径,根据圆心角与周期的关系求出在磁场中运动的时间,两段时间之和即为总时间. 【解析】 (1)粒子从P点到Q点,做类平抛运动,运动时间为t1,则 yQ=vt1 h= 解得:yQ= (2)粒子到Q点时,速度大小为v,与y轴的夹角为θ, cosθ= 解得:v=2v,θ=60° 粒子从Q点到O点,做匀速圆周运动,其半径为R,则: Rsinθ= t1= t2= t=t1+t2= 答:(1)Q点的纵坐标为; (2)带电粒子从P点开始,经Q点到O点运动的总时间为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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