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直角坐标系xOy中与x轴成45°角的界线OM两侧区域分别有如图所示电、磁场(第三...

直角坐标系xOy中与x轴成45°角的界线OM两侧区域分别有如图所示电、磁场(第三象限除外),匀强磁场磁感应强度为B、方向垂直纸面向外,匀强电场场强EvB、方向沿x轴负方向.一不计重力的带正电的粒子,从坐标原点O以速度为v、沿x轴负方向射入磁场,随后从界线上的P点沿垂直电场方向进入电场,并最终飞离电、磁场区域.已知粒子的电荷量为q,质量为m,求:

(1)粒子在磁场中运动的轨迹半径RP点的位置坐标;

(2)粒子在磁场中运动的时间;

(3)粒子最终飞离电、磁场区域的位置坐标.

 

(1)(, )(2)(3)[0, ] 【解析】试题分析:粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,由牛顿第二定律求出轨迹半径,画出粒子运动的轨迹,由几何关系求解P点的位置坐标;根据几何知识确定轨迹所对的圆心角,由,求出粒子在磁场中运动的时间; (3)在电场中,粒子受到电场力作用而类平抛运动,运用运动的分解法,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解粒子最终飞离电、磁场区域的位置坐标. (1)由洛伦兹力提供向心力,有: 解得: 粒子的运动轨迹如图所示,由几何关系可知,粒子经过界线OM的位置P的坐标为(, ) (2)粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 (3)粒子从P点射入电场后将做类平抛运动,如图所示,有: R=at2 ① x=vt② 其中: ③ 联立①②③式解得 故粒子最终飞离电、磁场区域的位置坐标为[0, ]  
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如图a所示,一个500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是20cm2,电阻为,磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图b所示.

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2)通过电阻R的电流大小和方向;

3R两端的电压大小和电容器所带电量Q

 

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1)要使弹簧恢复原长,应给导线通入什么方向的电流?电流强度多大?

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D. 感应电动势平均值

 

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