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如圖所示,在xoy平面內,第Ⅲ象限內的直線OM是電場與磁場的邊界,OM與負14x軸成45°角.在x<0且OM的左側空間存在著負x方向的勻強電場E,場強大小為0.32N/C; 在y<0且OM的右側空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B,磁感應強度大小為0.1T.一不計重力的帶負電的微粒,從坐標原點O沿y軸負方向以v0=2×103m/s的初速度進入磁場,最終離開電磁場區(qū)域.已知微粒的電荷量q=5×10-18C,質量m=1×10-24kg,求:

(1)帶電微粒第一次經過磁場邊界的位置坐標;

(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運動的總時間;

(3)帶電微粒最終離開電磁場區(qū)域的位置坐標.

解析:(1)帶電微粒從O點射入磁場,運動軌跡如圖。

第一次經過磁場邊界上的A點

  (2分)

m  (1分)

A點位置坐標(-4×10-3m, -4×10-3m)(1分)

 (2)設帶電微粒在磁場中做圓周運動的周期為T

則t=tOA+tAC=    (2分)

T=    ( 2分)

代入數據解得:T=1.256×10-5s (1分)

(3)微粒從C點沿y軸正方向進入電場,做類平拋運動

     (1分)

 (1分)

△y=v0t1  (1分)    代入數據解得:△y=0.2m

y=△y-2r=0.2-2×4×10-3=0.192m  (1分)

離開電、磁場時的位置坐標(0,0.192)(1分)

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相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?安徽模擬)如圖所示,在xoy平面上,直線OM與x軸正方向夾角為45°,直線OM左側存在平行y軸的勻強電場,方向沿y軸負方向.直線OM右側存在垂直xoy平面向里的磁感應強度為B的勻強磁場.一帶電量為q質量為m帶正電的粒子(忽略重力)從原點O沿x軸正方向以速度vo射入磁場.此后,粒子穿過磁場與電場的邊界三次,恰好從電場中回到原點O.(粒子通過邊界時,其運動不受邊界的影響)試求:
(1)粒子第一次在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)勻強電場的強度;
(3)粒子從O點射出至回到O點的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在xOy平面的y軸左側存在沿y軸正方向的勻強電場,y軸右側區(qū)域Ⅰ內存在磁感應強度大小B1=
mv0
qL
、方向垂直紙面向外的勻強磁場,區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L,高度均為3L.質量為m、電荷量為+q的帶電粒子從坐標為(-2L,-
2
L)的A點以速度v0沿+x方向射出,恰好經過坐標為[0,-(
2
-1)L]的C點射入區(qū)域Ⅰ.粒子重力忽略不計.

(1)求勻強電場的電場強度大小E;
(2)求粒子離開區(qū)域Ⅰ時的位置坐標;
(3)要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場,可在區(qū)域Ⅱ內加垂直紙面向內的勻強磁場.試確定磁感應強度B的大小范圍,并說明粒子離開區(qū)域Ⅱ時的速度方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?連云港二模)如圖所示,在xoy平面上,一個以原點O為中心、半徑為R的圓形區(qū)域內存在著一勻強磁場.磁場的磁感應強度為B,方向垂直于xoy平面向里.在O點處原來靜止著一個具有放射性的原子核--氮(
 
13
7
N),某時刻該核發(fā)生衰變,放出一個正電子和一個反沖核.已知正電子從O點射出時沿x軸正方向,而反沖核剛好不會離開磁場區(qū)域.不計重力影響和粒子間的相互作用.
(1)試寫出衰變方程;
(2)畫出正電子和反沖核的軌跡示意圖;
(3)求正電子離開磁場區(qū)域時的坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在xOy平面上,一個以原點O為圓心,半徑為4R的原型磁場區(qū)域內存在著勻強磁場,磁場的方向垂直于紙面向里,在坐標(-2R,0)的A處靜止著一個具有放射性的原子核氮713N.某時刻該核發(fā)生衰變,放出一個正電子和一個反沖核,已知正電子從A處射出時速度方向垂直于x軸,且后來通過了y軸,而反沖核剛好不離開磁場區(qū)域.不計重力影響和離子間的相互作用.
(1)寫出衰變方程.
(2)求正電子做圓周運動的半徑.
(3)求正電子最后過y軸時的坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在xOy平面上,以y軸上點Ol為圓心,半徑為R=0.3m的圓形區(qū)域內,分布著一個方向垂直于xOy平面向里,磁感應強度大小為B=0.5T的勻強磁場.一個比荷
q
m
=1.0×108C?kg-1的帶正電粒子,從磁場邊界上的原點O,以v=
3
×107m?s-1的初速度,沿不同方向射入磁場,粒子重力不計,求:
(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑;
(2)粒子通過磁場空間的最長運動時間.

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