如圖所示,在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿-y方向的勻強電場,在第四象限內(nèi)有垂直于平面向外的勻強磁場,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子(重力不計)以初速度v0沿-x方向從坐標(biāo)為(3l,l)的P點開始運動,接著進(jìn)入磁場后由坐標(biāo)原點O射出,射出時速度方向與y軸方向夾角為45°,求:

(1)粒子從O點射出時的速度v和電場強度E。

(2)粒子從P點運動到O點過程所用的時間。

解析:根據(jù)題意可推知:帶電粒子在電場中做類平拋運動,由Q點進(jìn)入磁場,在磁場中做勻速圓周運動,最終由O點射出。(軌跡如圖所示)

(1)根據(jù)對稱性可知,粒子在Q點時速度大小為v,方向與-x軸方向成45°,則有:

vcos45°=v0

解得:v=

在P到Q過程中:qEl=

由①②解得:E=

(2)粒子在Q點時沿-y方向速度大小vy=vsin45°

P到Q的運動時間:t1=

P到Q沿-x方向的位移為:S=v0t1

則OQ之間的距離為:=3l-S

粒子在磁場中的運動半徑為r,則有:

粒子在磁場中的運動時間:t2=

粒子在由P到Q的過程中的總時間:T=t1+t2

由④⑤⑥⑦⑧⑨解得:T=(2+)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中,Oy豎直向上,Ox水平.設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力.一物體從坐標(biāo)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(dá)最高點的位置如圖中M點所示,(坐標(biāo)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(biāo)出小球落回x軸時的位置N.
(2)小球到達(dá)N點的速度v2的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直平面的xoy坐標(biāo)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(fēng)力.一物體從坐標(biāo)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(dá)最高點的位置如圖中M點所示,(坐標(biāo)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(biāo)出小球落回x軸時的位置N
(3)小球到達(dá)N點的速度V2的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標(biāo)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(yīng)強度為B.與y軸負(fù)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(jìn)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(fù)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(biāo)值為多少?

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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(biāo)系中,Oy豎直向上,Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)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(dá)最高點的位置如圖中M點所示,(坐標(biāo)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(biāo)出小球落回x軸時的位置N;

(3)小球到達(dá)N點的速度v2的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中,Oy豎直向上,Ox水平.設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力.一小球從坐標(biāo)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(dá)最高點的位置如圖中M點所示,(坐標(biāo)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(biāo)出小球落回x軸時的位置N;

(3)小球到達(dá)N點的速度v2的大小.

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