Question

如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E1，第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2，其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場．有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運(yùn)動一段時間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場E2，過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1，已知OP＝h，不計(jì)粒子重力，求：

(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大��；

(2)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E1的大��；

(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時間．

 

Answer 1

【答案】

(1)2v0　(2) 　(3) ＋

【解析】(1)設(shè)粒子在Q的速度為v，則v·sin 30°＝v0????????????? ①

得v＝2v0.

(2)在電場E1中，對粒子有：h－OQsin 30°＝at2????????????? ③

OQ·cos 30°＝v0t????????????? ????????????? ④

粒子的加速度：qE1＝ma????????????? ????????????? ⑤

v·cos 30°＝at????????????? ????????????? ⑥

得：E1＝

OQ＝h.

(3)粒子以O為圓心做勻速圓周運(yùn)動

OQ＝r＝????????????? ????????????? ⑦

T＝????????????? ????????????? ⑧

在磁場中運(yùn)動時間：t1＝·T＝????????????? ????????????? ⑨

在電場E2中運(yùn)動時間：t2＝＋????????????? ????????????? ⑩

Q點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時間：t＝t1＋t2＝＋.