如图所示为一个平面直角坐标系xoy.在第一象限中,取一个与两个坐标轴相切的圆,圆心为点D切点为A、B,图中只画出圆的四分

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  • (1)设粒子的初速度为v0,粒子从S点到N点时有:(3分)

    当PQ两板的电压为时:(2分) 得:(1分)

    代入得:(2分)

    (2)解法一:粒子在磁场中做圆周运动,由洛仑兹力和牛顿运动定律

    有 (2分)得:(1分)

    粒子做圆周运动的圆心必在过M点并垂直于x轴的直线ME上;同时这个轨迹经过C点,所以轨迹的圆心也一定在MC的垂直平分线EF上,这样ME与EF的交点E就是轨迹的圆心,ME就是轨迹的半径r.过C点作MB的垂线与MB交于H点,则△MEF∽△CMH

    有:(2分)

    由 ∠CDB=45°

    得CH=OD-OC45° (1分)

    MH (1分)

    (1分)

    MFMC

    联立可得:(2分)

    解法二:粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿运动定律有

    (2分)

    得到:(1分)

    粒子做圆周运动的圆心必在过M点并垂直于x轴的直线ME上;同时这个轨迹经过C点,所以轨迹的圆心也一定在MC的垂直平分线EF上,这样ME与EF的交点E就是轨迹的圆心,ME就是轨迹的半径r.过C点作MB的垂线与MB交于H点.

    圆的轨迹方程为:(3分)

    C点坐标为:(1分)

    (1分)

    代入圆的轨迹方程得:(2分)

    【参考答案】