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如图所示,在xOy坐标系中,x轴上N点到O点的距离是12cm,虚线NP与x轴负向...

如图所示,在xOy坐标系中,x轴上N点到O点的距离是12cm,虚线NP与x轴负向的夹角是30°.第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场,磁感应强度B=1T,第IV象限有匀强电场,方向沿y轴正向.一质量m=8×10-10kg.电荷量q=1×10-4C带正电粒子,从电场中M(12,-8)点由静止释放,经电场加速后从N点进入磁场,又从y轴上P点穿出磁场.不计粒子重力,取π=3,求:
(1)粒子在磁场中运动的速度v;
(2)粒子在磁场中运动的时间t;
(3)匀强电场的电场强度E.

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(1)粒子在电场中做匀加速运动,进入磁场后,由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动,画出粒子的运动轨迹,由几何关系求出粒子在磁场中运动的轨道半径,由牛顿第二定律求得速度v; (2)粒子在磁场中运动时,速度的偏向角等于轨迹所对应的圆心角,由几何关系得到θ,由t=求出时间t; (3)粒子在电场中运动时,由动能定理求解电场强度E. 【解析】 (1)粒子在磁场中的轨迹如图,设粒子做圆周运动的轨道半径为R,由几何关系,得     R+Rsin30°= 解得  由得  v= 代入解得  v=104m/s (2)由几何关系得:粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120°,则有    (3)粒子在电场中运动时,由动能定理得 则得 答:(1)粒子在磁场中运动的速度v是104m/s; (2)粒子在磁场中运动的时间t是1.6×10-5s; (3)匀强电场的电场强度E是5×103V/m.
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考点分析:
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(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t;
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(2)小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钧码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于    的值.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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