高中物理试题解析_如图在xoy坐标系第Ⅰ象限，磁...-考卷题网

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更新时间:2024-04-26 00:57:27

1、

如图在xoy坐标系第Ⅰ象限，磁场方向垂直xoy平面向里，磁感应强度大小为B=1.0T；电场方向水平向右，电场强度大小为E=N/C．一个质量m=2.0×10﹣7kg，电荷量q=2.0×10﹣6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限，恰好在xoy平面中做匀速直线运动．0.10s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动，取g=10m/s2．求：

（1）带电粒子在xoy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向；

（2）带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动时电场强度E′的大小和方向；

（3）若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限，x轴上入射P点应满足何条件？

【考点】

【答案】

（1）2m/s，方向斜向上与x轴正半轴夹角为60°；（2）1N/C，方向竖直向上．（3）0.27m

【解析】

（1）如图粒子在复合场中做匀速直线运动，设速度v0与x轴夹角为θ，依题意得：粒子合力为零①

重力mg=2.0×10-6N，电场力F电=Eq=2 ×10-6N

洛伦兹力②

由f=qv0B得，代入数据解得v0=2m/s③

，解得θ=60°④

速度v0大小2m/s，方向斜向上与x轴夹角为60°

（2）带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时，电场力F电必须与重力平衡，洛伦兹力提供向心力．

故电场强度⑤

方向竖直向上；⑥

（3）如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限，

圆弧左边与y轴相切N点；⑦

PQ匀速直线运动，PQ=v0t=0.2m⑧

洛伦兹力提供向心力，⑨

整理并代入数据得R=0.2m⑩

由几何知识得OP=R+Rsin60°-PQcos60°═0.27m

x轴上入射P点离O点距离至少为0.27m

题型：解答题题类：难度：一般组卷次数：0

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