(2013•自贡一模)如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下

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  • 解题思路:(1)带电粒子进入电场做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,到达P点后,水平位移是竖直位移的2倍,抓住这一关系,求出电场强度的大小.由2qEmL2=v2y,代入求出的电场强度,即可得出v0与vy的关系,从而求出经过P点的速度大小和方向.(2)作出进入磁场的轨迹图,确定出圆心,根据几何关系得出半径,根据洛伦兹力提供向心力,通过半径公式,求出磁感应强度B的大小,根据洛伦兹力的方向确定出磁场的方向.

    (1)带电粒子在电场中做类平抛运动,则水平方向:L=v0t

    竖直方向:[1/2L=

    1

    2

    qE

    m

    t2 ]

    解得:E=

    m

    v20

    qL

    在竖直方向粒子做匀变速运动竖直分速度为vy,则有

    2

    qE

    m

    L

    2=

    v2y

    代入得:vy=v0

    P点的速度为v=

    2v0

    速度与水平方向的夹角为θ

    tanθ=

    vy

    v0=1

    所以:θ=450

    (2)由几何关系可知:粒子在磁场中转过的圆心角为45°

    sin45°=

    L

    2

    r

    得:r=

    2

    2L

    粒子在磁场中做匀速圆周运动

    qvB=m

    v2

    r

    得:B=

    2mv0

    qL

    磁场方向垂直纸面向外.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律.

    考点点评: 本题重点考查带电粒子在匀强电场中的类平抛和匀强磁场中的匀速圆周运动,以及运用数学知识解决物理问题的能力.

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