问题
计算题
(17分)如图所示,在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2(未知),其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,已知OP=h,不计粒子重力,求:
(1)粒子经过Q点时的速度大小;
(2)匀强电场电场强度E1的大小;
(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间。
答案
(1)2V0 (2) (3)+
题目分析:(1)设粒子在Q的速度为V,则V·sin30°=V0 有V=2V0
(2)在电场E1中,对粒子有h-OQ·sin30°= at2 OQ·cos30°=V0t
粒子的加速度qE1=ma V·cos30°=a·t 得:E1= OQ= h
(3)粒子以O为圆心作匀速圆周运动OQ=" r" = T=
在磁场中运动时间t1=·T=
在电场E2中运动时间t2= =
Q点运动到P点的时间t=t1+t2=+