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(2013•潍坊二模)如图甲所示,在坐标系xoy中,y轴左侧有沿x轴正向的匀强电场,场强大小为E;y轴右侧有如图乙所示,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/03 21:30:00
(2013•潍坊二模)如图甲所示,在坐标系xoy中,y轴左侧有沿x轴正向的匀强电场,场强大小为E;y轴右侧有如图乙所示,大小和方向周期性变化的匀强磁场,磁感强度大小B0已知.磁场方向垂直纸面向里为正.t=0时刻,从x轴上的p点无初速释放一带正电的粒子,质量为m,电量为q(粒子重力不计),粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等.求

(1)P点到O点的距离;
(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移;
(3)粒子能否再次经过O点,若不能说明理由.若能,求粒子再次经过O点的时刻;
(4)粒子第4n(n=1、2、3…)次经过y轴时的纵坐标.
(1)粒子在电场中匀加速运动时间为t0
由匀速圆周运动周期公式得,t0=
πm
qB0
由牛顿第二定律,qE=ma  
设OP间距为x,
则有x=
1
2a
t20
解得:x=
mEπ2
2q
B20
(2)粒子圆周运动的半径分别为R1和R2
由运动轨迹半径公式得,R1=
mv0
qB0
                      R2=
3mv0
2qB0
粒子每经一个周期沿y轴向下移动△x,
则有,△x=2R2−2R1=
πmE
q
B20
(3)当粒子从左侧射入向上偏转时可能再次经过O点,故从O点下方2R1处入射时,
由几何关系得,2R1=N△x 
解得:N=2,粒子能再次经过O点.
因t=2T+2t0 
由 T=
6.5πm
qB0 
解得:t=
15πm
qB0
(4)经分析知粒子每个周期4次经过y轴,每个周期沿y轴移动距离为△x,

y=-n△x=nR1  
解得:y=−
nmπE
q
B20(n=1、2、3…)
答:(1)P点到O点的距离为
mEπ2
2q
B20;
(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移为
πmE
q
B20;
(3)粒子能,则粒子再次经过O点的时刻为
15πm
qB0;
(4)粒子第4n(n=1、2、3…)次经过y轴时的纵坐标为−
nmπE
q
B20(n=1、2、3…)
(2013•潍坊二模)如图甲所示,在坐标系xoy中,y轴左侧有沿x轴正向的匀强电场,场强大小为E;y轴右侧有如图乙所示, 如图甲所示,在坐标系xOy中,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,场强大小为E (2013•南昌二模)在如图所示的xoy坐标系中,y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场,y<0的区域内存 如图(甲)所示,在xoy平面内有足够大的匀强电场,电场方向竖直向上,电场强度E=40N/C.在y轴左侧平面内有足够大的瞬   21. 如下图所示,在xOy平面内,第一象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方 (2013•泰安一模)在xoy坐标系内存在按图示规律变化的匀强电场和匀强磁场,电场沿y轴正方向,场强为E0.磁场垂直纸面 如图所示,在xOy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在第四象限还有沿x轴负方向的匀强电场,y轴上 如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强方向沿y轴正方向,场强大小为E.在y<0的空间中存在匀强磁场,磁场方向垂直x 如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在第四象限中存在匀强磁场,磁感应强度大小为 如图xOy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下的匀强电场E,在第二象限内场强为E的 如图甲所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆 如图所示,匀强电场在xoy平面内,场强为E,与y轴夹角45°.