(18分)如图所示,在xOy平面中第一象限内有一点P(4,3),OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,OP上方有平行于OP向上的匀强电场,电场强度E=100V/m。一质量m=1×10-6kg,

◎ 题目

(18分)如图所示,在xOy平面中第一象限内有一点P(4,3),OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,OP上方有平行于OP向上的匀强电场,电场强度E=100V/m。一质量m=1×10-6kg,电荷量q=2×10-3C带正电的粒子,从坐标原点O以初速度v=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场,经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场,在经过电场中的M点(图中未标出)时的动能为P点时动能的2倍,不计粒子重力。求:
 
(1)磁感应强度的大小;
(2)O、M两点间的电势差;
(3)M点的坐标及粒子从O运动到M点的时间。

◎ 答案

(1)0.2T   (2)7.5×102V (3) (3,8.5)   1.285×10-2s

◎ 解析


试题分析:(1)粒子的运动轨迹如下图,因为粒子过P点时垂直于OP,所以OP为粒子做圆周运动的直径为5m,
,得
(2)进入电场后,沿电场线方向有:


垂直于电场方向有:


因为

解得
OM两点间的电势差为:

(3)子在磁场中从O到P的运动时间为:

粒子在电场中P到M的运动时间为:

所以,从O到M的总时间为:

M点坐标为:

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,在xOy平面中第一象限内有一点P(4,3),OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,OP上方有平行于OP向上的匀强电场,电场强度E=100V/m。一质量m=1×10-6kg,…”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。

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