问题 计算题

如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,y轴的正方向竖直向上,y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=2N/C,y轴的左侧广大空间存在匀强电场,磁场方向垂直纸面向外,B=1T,电场方向竖直向上,E2=2N/C。t=0时刻,一个带正电的质点在O点以v=2m/s的初速度沿着与x轴负方向成450角射入y轴的左侧空间,质点的电量为q=106C,质量为m=2×10-7kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)质点从O点射入后第一次通过y轴的位置;

(2)质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间;

(3)质点从O点射入后第四次通过y轴的位置。

答案

(1)  (2)   (3)

题目分析:⑴质点从o点进入左侧空间后,

电场力与重力平衡,质点做匀速圆周运动,洛仑兹力充当向心力              (1分)         

 (2分)

质点第一次通过y轴的位置

           (1分)

⑵质点的1/4个匀速圆周运动的时间

              (1分)

当质点到达右侧空间时,(2分) 

质点做有往返的匀变速直线运动,

往返时间                   (1分)

质点从刚射入左侧空间到第二次通过y轴所需的时间  (1分)

⑶质点从右侧空间返回左侧空间时速率仍是,做匀速圆周运动,轨迹在y轴上截距为                   (1分)

如图,质点再次进入右侧空间时,

,水平方向做匀减速运动                    (1分)

,竖直方向做匀加速运动                   (1分)

当质点返回y轴时,往返时间:                     (1分)

竖直方向下落距离:                         (2分)

质点进入左侧空间后第四次通过y轴的位置: (1分)

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