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带电粒子在复合场中的运动
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如图所示,竖直平面内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E1=2500N/C,方向竖直向上;磁感应强度B=103T,方向垂直纸面向外;有一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,竖直平面内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E
1
=2 500 N/C,方向竖直向上;磁感应强度B=10
3
T,方向垂直纸面向外;有一质量m=1×10
-2
kg、电荷量q=4×10
-5
C的带正电小球自O点沿与水平线成45°角以v
0
=4 m/s的速度射入复合场中,之后小球恰好从P点进入电场强度E
2
=2 500 N/C,方向水平向左的第二个匀强电场中。不计空气阻力,g取10 m/s
2
。求:
(1)O点到P点的距离s
1
;
(2)带电小球经过P点的正下方Q点时与P点的距离s
2
。
◎ 答案
解:(1)带电小球在正交的匀强电场和匀强磁场中受到的重力G=mg=0.1 N,电场力F
1
=qE
1
=0.1 N,即G=F
1
,故带电小球在正交的电磁场中由O到P做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得:
qv
0
B=m
,解得:R=
m=1 m
由几何关系得:s
1
=
R=
m
(2)带电小球在P点的速度大小仍为v
0
=4 m/s,方向与水平方向成45°。由于电场力F
2
=qE
2
=0.1 N,与重力大小相等,方向相互垂直,则合力的大小为F=
N,方向与初速度方向垂直,故带电小球在第二个电场中做类平抛运动
建立如图所示的x、y坐标系,沿y轴方向上,带电小球的加速度大小a=
=10
m/s
2
,位移大小y=
at
2
沿x轴方向上,带电小球的位移大小x=v
0
t
由几何关系有:y=x,即:
at
2
=v
0
t,解得:t=
s
Q点到P点的距离s
2
=
=3.2 m
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,竖直平面内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E1=2500N/C,方向竖直向上;磁感应强度B=103T,方向垂直纸面向外;有一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/443040.html
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