在如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面

在如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B,x轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角θ为45°且斜向上方. 现有一质量为m、电量为q的正离子,以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域,该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45°. 不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大. 求:

(1)C点的坐标;

(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;

(3)离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角.

 

 

答案

1)磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动,故有

           得                     

                                       3分

 

  粒子运动轨迹如图5所示,由几何知识知,

            3分   

故,C点坐标为(,0)              1分

(2)                                    1分

设粒子从A到C的时间为t1,由几何知识知:

                                1分

设粒子从进入电场到返回C的时间为t2,其在电场中做匀变速运动,

由牛顿第二定律和运动学公式,有

                                   1分

                                 1分

联立(6)(7)解得                  1分

设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3,由题意知

                              1分

故而,设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为

                 2分

(3)粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类平抛的运动,即沿着v0的方向(设为x′轴)以v0做匀速运动,沿着qE的方向(设为y′轴)做初速为0的匀加速运动即

                           2分

                         2分

                           1分

设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v,速度方向与电场方向的夹角为α.

由图中几何关系知

                    

                           

                                 

综合上述得             1分

                      1分

 

解析:略

 

相关题目

小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过
小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图所示);②在A点处用漏斗向水
已知集合,则=(    ) A.      B.     C.     D.
已知集合,则=(    ) A.      B.     C.     D.
下列各组离子在强酸性溶液中能大量共存的是 (     )  
下列各组离子在强酸性溶液中能大量共存的是 (     )  A.Ba2+   Na+   SCN---   Fe3+             B. Mg+   Cl-  Al3+   SO42-   C.K+  Cl-
Ladies and gentlemen, please ______ seated until the plane has come to a complet
Ladies and gentlemen, please ______ seated until the plane has come to a complete stop. A. remain          B. keep              C. go                 D. get
两个质量相等的均匀球体,两球心距离为r,它们之间的万有
两个质量相等的均匀球体,两球心距离为r,它们之间的万有引力为F,若它们的质量都加倍,两球心之间的距离也加倍,它们之间的吸引力为( )    A
直接参与体内细胞与外界环境之间气体交换的系统是 A.循环
直接参与体内细胞与外界环境之间气体交换的系统是 A.循环系统和消化系统                              B.消化系统和呼吸系统 C.循
修改下面的一个病句 这个文化站已成为教育和帮助后进青年
修改下面的一个病句 这个文化站已成为教育和帮助后进青年,挽救和培养失足青年的场所,多次受到上级领导的表彰。
下列反应的离子方程式书写正确的是 A.氯化钙溶液中通入二
下列反应的离子方程式书写正确的是 A.氯化钙溶液中通入二氧化碳气体:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+B.次氯酸钙溶液中通人少量SO2气体:Ca2++2ClO一+SO2+H2O=CaSO3

最新题目