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如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面方向的匀强磁场,第三象限有沿y...

manfen5.com 满分网如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面方向的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子从M点以速度v沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴上的N点和P点又回到M点.OM=OP=L,ON=2L,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子经过P点时速度大小vP
(3)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的总时间.
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,根据平抛运动的基本规律即可求解; (2)由动能定理求出进入磁场的速度,根据几何关系求解粒子在磁场中的轨道半径,再根据半径公式求解磁场; (3)总时间为分类平抛运动时间和在磁场中的运动时间,PM的匀速直线运动时间,三者时间之和即为所求时间. 【解析】 (1)粒子在电场中作类平抛运动.-x方向:ON=2L=vt1  y方向: ∴ (2)粒子在电场中运动由M运动到N:vNXt1=2L    ∴ 粒子在磁场中做匀速圆周运动,∴ (3)设粒子在电场中的运动时间t1.则 设粒子在磁场中的轨道半径为R,由几何关系可知在磁场中完成了个圆周运动, 其圆周半径 设粒子在磁场中运动时间为t2,则 粒子在第四象限做匀速运动,设运动时间为t3.则∴ 答:(1)电场强度E的大小为; (2)粒子经过P点时速度大小vP为; (3)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的总时间为L.
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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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