如圖所示,在xoy坐標平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負方向的勻強電場,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),粒子進入磁場后最后又從x軸上坐標為(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強度B;
(3)粒子從M點運動到P點所用的時間t.
精英家教網(wǎng)

精英家教網(wǎng)
(1)粒子運動軌跡如圖所示.設粒子在P點速度為v,
根據(jù)對稱性可知v0=vcos45°,
解得:v=
2
v0

(2)粒子由M點運動到P點的過程中,由動能定理得:qEL=
1
2
mv2-
1
2
m
v20

解得E=
mv02
2qL

水平方向的位移為xOQ=v0t1
豎直方向的位移為L=
v0
2
t1
,可得xOQ=2L,xQP=L
由xQP=2Rcos45°,故粒子在OQ段圓周運動的半徑R=
2
2
L

粒子在磁場中:qvB=m
v2
R

聯(lián)立解得:B=
2mv0
qL

(3)在Q點時,vy=v0tan45°=v0
設粒子從M到Q所用時間為t1,在豎直方向上有t1=
L
v0
2
=
2L
v0

粒子從Q點運動到P所用的時間為:t2=
πL
4v0

則粒子從M點運動到P點所用的時間為t=t1+t2=
2L
v0
+
πL
4v0
=
(8+π)L
4v0
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直平面的xOy坐標系中,Oy豎直向上,Ox水平.設平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風力.一物體從坐標原點沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4m/s,不計空氣阻力,到達最高點的位置如圖中M點所示,(坐標格為正方形,g=10m/s2
求:(1)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標出小球落回x軸時的位置N.
(2)小球到達N點的速度v2的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直平面的xoy坐標系中,oy豎直向上,ox水平.該平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風力.一物體從坐標原點沿oy方向豎直向上拋出,初速度為V0=4m/s,不計空氣阻力,到達最高點的位置如圖中M點所示,(坐標格為正方形)求:
(1)小球在M點的速度V1
(2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標出小球落回x軸時的位置N
(3)小球到達N點的速度V2的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標系xOy平面的第Ⅱ象限內(nèi)有半徑為R的圓O1分別與x軸、y軸相切于C(-R,0)、D(0,R) 兩點,圓O1內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應強度為B.與y軸負方向平行的勻強電場左邊界與y軸重合,右邊界交x軸于G點,一帶正電的粒子A(重力不計)電荷量為q、質(zhì)量為m,以某一速率垂直于x軸從C點射入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從精英家教網(wǎng)D點進入電場,最后從G點以與x軸正向夾角為45°的方向射出電場.求:
(1)OG之間的距離;
(2)該勻強電場的電場強度E;
(3)若另有一個與A的質(zhì)量和電荷量相同、速率也相同的粒子A′,從C點沿與x軸負方向成30°角的方向射入磁場,則粒子A′再次回到x軸上某點時,該點的坐標值為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

 (2013·合肥模擬)(15分)如圖所示,在豎直平面的xOy坐標系中,Oy豎直向上,Ox水平。設平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風力。一小球從坐標原點沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4 m/s,不計空氣阻力,到達最高點的位置如圖中M點所示,(坐標格為正方形,g=10 m/s2)求:

(1)小球在M點的速度v1;

(2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標出小球落回x軸時的位置N;

(3)小球到達N點的速度v2的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直平面的xOy坐標系中,Oy豎直向上,Ox水平.設平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風力.一小球從坐標原點沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4 m/s,不計空氣阻力,到達最高點的位置如圖中M點所示,(坐標格為正方形,g=10 m/s2)求:

 (1)小球在M點的速度v1;

(2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標出小球落回x軸時的位置N;

(3)小球到達N點的速度v2的大小.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案