问题 计算题

如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y > r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。

(1)求质子射入磁场时速度的大小;

(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁

场到第二次离开磁场经历的时间;

答案

(1)  (2)

题目分析:(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有   

 

(2)质子沿x轴正向射入磁场后,在磁场中运动了个圆周后,以速度v逆着电场方向进入电场,原路径返回后,再射入磁场,在磁场中运动了个圆周后离开磁场。

在磁场中运动周期 

质子在磁场中运动的时间      

进入电场后做匀变速直线运动,加速度大小 

质子在电场中运动的时间             

所求时间为  

点评:本题主要考查了带电粒子在组合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握圆周运动的基本公式。

读图填空题
单项选择题