（2013•抚州一模）如图所示，在xoy面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向 沿y轴正方向．在X轴的
（2013•抚州一模）如图所示，在xoy面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向 沿y轴正方向．在X轴的下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．今有一个质量为m 电荷量为q的带负电的粒子（不计粒子的重力和其他 阻力），从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向 进人电场．经电场偏转后，沿着与X正方向成30°进入 磁场．试完成：（1）求P点离坐标原点O的距离h；
（2）求粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间？
（3）在其他条件不改变，只改变磁感应强度，当磁场的磁感应强度B取某一合适的数值，粒子离开磁场后能否返回到原出发点P？若能说明能的理由；若不能请说明不能的理由．
赞 sunmoon8866 幼苗
共回答了17个问题采纳率：94.1% 举报
解题思路：（1）粒子经电场偏转后，沿着与X正方向成30°进入磁场，根据速度的方向结合平行四边形定则求出速度的大小，通过动能定理求出P点离坐标原点O的距离h．
（2）粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，结合在电场中竖直方向上的分速度求出在电场中的运动时间，根据几何关系求出在磁场中运动的圆心角，结合周期公式求出粒子在磁场中的运动时间，从而得出粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间．
（3）粒子进磁场和出磁场的速度方向与x轴的夹角相等，磁感应强度变化，轨道半径随着变化，出射点的位置随着变化，出磁场后做匀速直线运动，可以返回出发点P．
（2）粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，结合在电场中竖直方向上的分速度求出在电场中的运动时间，根据几何关系求出在磁场中运动的圆心角，结合周期公式求出粒子在磁场中的运动时间，从而得出粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间．
（3）粒子进磁场和出磁场的速度方向与x轴的夹角相等，磁感应强度变化，轨道半径随着变化，出射点的位置随着变化，出磁场后做匀速直线运动，可以返回出发点P．
（1）由几何关系得：vy＝
3
3v0．
v＝
2
3
3v0
根据动能定理得：qEh＝
1
2mv2−
1
2mv02
联立解得：h＝
mv02
6qE．
（2）在电场中运动的时间t1＝
vy
a
加速度a=[qE/m]
解得t1＝
3mv0
3qE
在磁场中运行的时间，由几何关系知：t2＝
5
6T
而周期T=[2πm/qB]
则t2＝
5πm
3qB
所以共用时间t＝t1+t2＝
点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；向心力；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．
考点点评： 本题考查了带电粒子在电场中和磁场中的运动，知道粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，结合运动学公式灵活求解．
1年前
7
可能相似的问题