如圖所示,在第一象限有一勻強電場,場強大小為E,方向與y軸平行;一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上P點處射入電場,已知OP=L,OQ=2
3
L.不計粒子重力.求:
(1)粒子在第一象限中運動的時間.
(2)粒子離開第一象限時速度方向與x軸的夾角.
分析:(1)粒子在電場中做類平拋運動,在y軸負方向上做初速度為零的勻加速運動,x軸正方向做勻速運動.由牛頓第二定律和類平拋運動的知識可以求運動的時間.
(2)將粒子經(jīng)過x軸時的速度進行分解,即可求得粒子離開第一象限時速度方向與x軸夾角的正切,從而求出夾角.
解答:解:(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動,在y軸負方向上做初速度為零的勻加速運動,x軸正方向做勻速運動.設(shè)加速度大小為a,初速度為v0
由類平拋運動的規(guī)律得:
  L=
1
2
at2
  ①
  2
3
L=v0t ②
又a=
qE
m
  ③
聯(lián)立①③式得 t=
2mL
qE
,④
(2)設(shè)粒子離開第一象限時速度方向與x軸的夾角為θ.則
  tanθ=
at
v0
  ⑤
由②③④⑤得 tanθ=
3
3
,得θ=30°
答:
(1)粒子在第一象限中運動的時間為
2mL
qE

(2)粒子離開第一象限時速度方向與x軸的夾角為30°.
點評:解決此類題目的關(guān)鍵是知道粒子做類平拋運動,運用運動的分解法,由牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合去求解,
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?南縣模擬)如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,一對正、負電子分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點垂直射入磁場,則正、負電子在磁場中運動時間之比為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,一對正、負電子分別以相同速度沿與x軸成60°角從原點射入磁場,則正、負電子在磁場中運動時間之比為(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,一對質(zhì)量和電荷量均相等的正、負離子(不計重力)分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點射入磁場,則正、負離子在磁場中( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?山西模擬)如圖所示,在第一象限0<x<6cm的范圍內(nèi),有一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B1=0.8T的圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),在x>6cm的范圍內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場;第三、四象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B2的大小未知.一個質(zhì)量m=8.0×10-l2kg、電荷量q=2.0×l0-6C的帶正電的粒子,以v0=4.0×l03m/s的速度從坐標原點O沿與x軸正方向成60°角射出,經(jīng)圓形勻強磁場區(qū)域后平行x軸方向到達C(6cm,4cm )點,之后從C點垂直電場方向射入勻強電場中,并從D點沿與x軸正方向成45°角進入勻強磁場B2中,最后恰好能返回到O點.不計帶電粒子的重力,求:
(1)勻強電場的電場強度E的大;
(2)勻強磁場的磁感位強度B2的大小;
(3)圓形磁場區(qū)域的最小面積S0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在第一象限存在垂直紙面向里大小為B的無限大的勻強磁場,一個質(zhì)量為m,電量為q帶正電的粒子從坐標原點O處以v進人磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場,且與x軸正方向成30.角,不計重力,則粒子在磁場中運動的時間和半徑為(  )
A、t=
2πm
3Bq
B、t=
πm
3Bq
C、R=
mv
Bq
D、R=
2mv
3Bq

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案