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(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為-q的粒子（重力不計(jì)）以初速度v0沿－x方向從坐標(biāo)為（3L、L）的P點(diǎn)開始運(yùn)動，接著進(jìn)入磁場，最后由坐標(biāo)原點(diǎn)射出，射出時速度方向與y軸方間夾角為45º，求：

1.粒子從O點(diǎn)射出時的速度v和電場強(qiáng)度E；

2.粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)過程所用的時間。

 

【答案】

 

1.v＝v０，

2.

【解析】（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，在磁場中作圓周運(yùn)動。到達(dá)O點(diǎn)時的速度與平拋運(yùn)動末速度大小相等，方向都與水平方向成45º角。則平拋運(yùn)動末速度的豎直分速度v⊥與水平分速度v都為v０，且有平拋階段的水平位移是豎直位移的兩倍。                                                              

對類平拋過程，有：

根據(jù)功能關(guān)系有：

其中s為平拋水平射程，t為平拋時間。

解得：v＝v０，                                          

（2）設(shè)R為粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑，由幾何知識可知圓弧所對圓心角為90º，則R＝l          

粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)過程所用的時間等于在電場中做類平拋運(yùn)動的時間與在磁場中運(yùn)動四分之一圓周的時間之和，則：

總時間為：t總＝t＋＝。

 

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(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0=4m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)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(yùn)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(diǎn)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．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(diǎn)沿oy方向豎直向上拋出，初速度為V0=4m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，（坐標(biāo)格為正方形）求：
（1）小球在M點(diǎn)的速度V1
（2）在圖中定性畫出小球的運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)，圓O1內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．與y軸負(fù)方向平行的勻強(qiáng)電場左邊界與y軸重合，右邊界交x軸于G點(diǎn)，一帶正電的粒子A（重力不計(jì)）電荷量為q、質(zhì)量為m，以某一速率垂直于x軸從C點(diǎn)射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從精英家教網(wǎng)D點(diǎn)進(jìn)入電場，最后從G點(diǎn)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(qiáng)電場的電場強(qiáng)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(diǎn)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(diǎn)時，該點(diǎn)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(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0=4 m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，(坐標(biāo)格為正方形，g=10 m/s2)求：

(1)小球在M點(diǎn)的速度v1;

(2)在圖中定性畫出小球的運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4 m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，(坐標(biāo)格為正方形，g＝10 m/s2)求：

 (1)小球在M點(diǎn)的速度v1；

(2)在圖中定性畫出小球的運(yùn)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(diǎn)的速度v2的大小．

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