在xOy平面内的一、四象限中,x轴上方有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,x轴下方有范围足够大的匀强电场,场强为E,方向与y轴正方向相同。在xOy平面

◎ 题目

在xOy平面内的一、四象限中,x轴上方有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,x轴下方有范围足够大的匀强电场,场强为E,方向与y轴正方向相同。在xOy平面内有一点P,P点到O点的距离为L,直线OP与x轴正方向的夹角为θ,如图所示,现有一个电量为q、质量为m的带正电粒子位于y轴负半轴上的某点,忽略粒子重力。  
(1)将粒子由静止释放,该粒子在第一次由磁场返回电场的过程中恰好通过P点,求该粒子从O 点运动到P点所需要的时间;
(2)若在y轴上N点将粒子由静止释放,粒子在第二次由磁场返回电场的过程中恰好通过P点,且,求N点到O点的距离。

◎ 答案

解:(1)粒子在电场中加速后进入磁场,在匀强磁场中做匀速圆周运动,设速度为v1、半径为r1,则有


解得
设粒子从O到P所对应的圆心角为φ,由几何关系得φ=π-2θ
故粒子从O点运动到P点所需要的时间

(2)如图所示,设OP与半径夹角为α,本次粒子速度为v2,半径为r2,根据正弦定理有

解得


粒子在匀强电场中,由动能定理得
解得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在xOy平面内的一、四象限中,x轴上方有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,x轴下方有范围足够大的匀强电场,场强为E,方向与y轴正方向相同。在xOy平面…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。

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