试题  
高中数学
小学

数学 语文 英语

初中

数学 语文 英语 物理 化学 生物 地理 历史 思品

高中

数学 语文 英语 物理 化学 生物 地理 历史 政治

  • 如图，在x＜0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度E=10N/C；在x＞0的空间中，存在垂直xy平面方向向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．一带负电的粒子（比荷q/m=160C/kg），在距O点左边x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力．求（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时的速度大小和方向；（2）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；（3）带电粒子运动的周期．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图，在x＜0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度E=10N/C；在x＞0的空间中，存在垂直xy平面方向向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．一带负电的粒子（比荷q/m=160C/kg），在距O点左边x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力．求
      （1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时的速度大小和方向；
      （2）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；
      （3）带电粒子运动的周期．

      试题解答

      见解析
      解：（1）粒子在第一象限做类平抛运动，
      加速度：a=
      qE
      m
      =1600m/s2，
      运动时间：      t1=
      √
      2x
      a
      =
      √3
      200
      s，
      沿y方向的位移：y=      v
      0
      t=
      √3
      25
      m．
      粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度：
      vx=at1=8
      √3
      m/s，
      v=
      √v
      2
      0
      +v
      2
      x
      =16m/s
      因此：tanθ=
      vx
      v0
      =
      √3
      ，所以：θ=60°．
      （2）粒子在第二象限以O'为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为2θ=120°，运动时间：
      t2=
      1
      3
      T=
      1
      3
      ?
      2πm
      qB
      =
      π
      120
      s．
      （3）粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动，经时间t      3=t1，粒子的速度变为v0，此后重复前面的运动．可见，粒子在电、磁场中的运动具有周期性，其周期：T=t1+t2+t3=(
      √3
      100
      +
      π
      120
      )s．
      答：（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时的速度大小为16m/s，与y轴正方向成60°角；
      （2）带电粒子进入磁场后经
      π
      120
      s返回电场；
      （3）带电粒子运动的周期为(
      √3
      100
      +
      π
      120
      )s．
      标签
      选修3-1鲁科版解答题高中物理

    带电粒子在匀强电场中的运动相关试题

    MBTS ©2010-2016 edu.why8.cn