问题
计算题
如图所示,在xoy平面内有一点p,其坐标为(3,4)cm,op所在直线右下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,op所在直线左上方有平行于op向上的匀强电场,电场强度E=100V/m。现有质量m=1×10-8kg,电量q=2×10-3C带正电的粒子,从坐标原点o以初速度v=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场,经过p点时速度方向与op垂直并进入电场,在经过电场中的M点(图中未标出)时的动能为o点时动能的3倍,不计粒子重力。求:(已知)
(1)磁感应强度的大小;
(2)OM两点间的电势差;
(3)M点的坐标及粒子从o运动到M点的时间。
答案
解:(1)粒子过P点时垂直于OP,可知OP为粒子圆周运动的直径是5cm
由,得
,
(2)进入电场后,沿电场线方向:,
垂直于电场方向:,
因为,即
得到,
电势差V
(3)粒子在磁场中从O到P的运动时间
粒子在电场中从P到M的运动时间
所以,从O到M的总时间
M点坐标:
X =(6-4)cm
Y =(8+3)cm