综合题14.0分
物理

如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限分布着场强E=5×103V/m、方向水平向左的匀强电场,其余三个象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场.现从电场中M(0.5m,0.5m)点由静止释放一比荷为=2×104C/kg、重力不计的带正电微粒,该微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴.

求:

28.匀强磁场的磁感应强度;

29.带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标;

30.带电微粒第二次进入磁场时的速度大小和方向

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

B===1T;

解析

根据动能定理得

代入数据得:

因为微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴,

根据几何关系知,粒子在磁场中做圆周运动的半径

解得:

考查方向

带电粒子在复合场中的运动

解题思路

带电粒子在匀强电场中做的是类平抛运动,利用平抛运动规律,结合电场强度、电荷的荷质比,求出粒子的进入磁场的速度大小与方向以及位置.当带电粒子进入磁场后,仅受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动.由微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴,可寻找到已知长度与圆弧半径的关系,从而求出磁感应强度

易错点

画出带电粒子的运动轨迹

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

粒子垂直进入电场,做类平抛运动,

解析

粒子垂直进入电场,做类平抛运动,

则a==108m/s2,     (1分)

xM=at2,代入数据解得t=10﹣4s,

则y=vt=104×10﹣4=1m;                (1分)

带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标为(0m,1m)  (1分)

考查方向

带电粒子在复合场中的运动

解题思路

带电粒子在匀强电场中做的是类平抛运动,利用平抛运动规律,结合电场强度、电荷的荷质比,求出粒子的进入磁场的速度大小与方向以及位置.当带电粒子进入磁场后,仅受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动.由微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴,可寻找到已知长度与圆弧半径的关系,从而求出磁感应强度,当粒子再次进入电场时,仍是类平抛运动.利用相同方法求出离开电场的位置.

易错点

画出带电粒子的运动轨迹

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

第二次进入磁场时:

解析

第二次进入磁场时:

Vx=at=108×10﹣4=104m/s                  (1分)

V==×104m/s                 (1分)

速度方向与Y轴夹角450                        (1分)

考查方向

带电粒子在复合场中的运动

解题思路

带电粒子在匀强电场中做的是类平抛运动,利用平抛运动规律,结合电场强度、电荷的荷质比,求出粒子的进入磁场的速度大小与方向以及方向.

易错点

画出带电粒子的运动轨迹