如图,在直角坐标系的I、II象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场,第III象限有沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁

1个回答

  • 解题思路:(1)根据粒子做类平抛运动,由运动的分解,结合运动学公式与牛顿第二定律,即可求解;

    (2)根据动能定理与速度的分解,结合几何关系,并由牛顿第二定律提供向心力,即可求解;

    (3)根据粒子做匀速直线运动与匀速圆周运动,结合运动学公式与周期公式,即可求解.

    (1)根据粒子在电场中的运动情况可知,粒子带负电,粒子在电场中运动所用的时间设为t1

    x方向:2l=v0t1

    y方向:l=

    1

    2=

    qE

    m

    t21②

    解得E=

    m

    v20

    2ql③

    (2)设粒子到达N点的速度为v,运动方向与-x轴夹角θ,

    由动能定理得qEl=

    1

    2mv2−

    1

    2m

    v20④

    将③式代入,得v=

    2v0⑤

    因v0=vcosθ,有θ=45°⑥

    粒子在磁场中匀速圆周运动,经过P点时的速度方向也与负x方向成45°,

    从P到M作直线运动有:NP=NO+OP=3l⑦

    粒子在磁场中半径为R=NP•cos45°=

    3

    2

    2l⑧

    又由qvB=m

    v2

    R⑨

    由⑦⑧⑨式得B=

    2mv0

    3ql⑩

    (3)粒子在电场中所用时间为t1=

    2l

    v0

    粒子在磁场中所用时间t2=

    3

    4T=

    3

    4•

    2πR

    v=

    9πl

    4v0

    由P→M匀速直线运动t3=

    2l

    v=

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 考查粒子做匀速直线运动、类平抛运动与匀速圆周运动,掌握牛顿第二定律与运动学公式的综合应用,理解动能定理的运用,并掌握几何关系在题中的应用.

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