(2007•滨州一模)如图所示,在xOy平面内的第一象限中有沿y方向的匀强电场,在第二、第三、第四象限中有匀强磁场,方向

(2007•滨州一模)如图所示,在xOy平面内的第一象限中有沿y方向的匀强电场,在第二、第三、第四象限中有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里.有一个质量为m,电荷量为e的电子,从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场之后电子从x轴上Q点进入匀强磁场,最后恰从P点以垂直于y轴的方向射出磁场.若OP=h,OQ=
3
h,不计电子的重力.求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小.
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跌倒站起来 幼苗

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解题思路:电子进入第一象限,在电场力作用上做类平抛运动,根据处理平抛的方法,把运动分解成Y轴方向的初速度为0的匀加速直线运动和x轴方向的匀速直线运动,求出电场的场强和电子在射出电场时的速度;电子进入磁场后做匀速圆周运动,根据圆周运动知识可以求出匀强磁场的磁感应强度大小.

解(1)电子在电场中运动时
沿x方向:OQ=
3h=v0t①
沿y方向:OP=h=
1
2at2 ②
ma=eE ③
由①②③得:E=
2m
v20
3eh
(2)电子在磁场中做匀速圆周运动,其轨迹如图所示,O′为圆心,设电子做匀速圆周的半径为r,进入磁场的速度为v,则
r2=(r−h)2+(
3h)2
解得r=2h ④
洛伦兹力提供向心力:evB=
mv2
r ⑤
而v=

v20+(at)2=

7
3v0 ⑥
联立④⑤⑥式得B=

21mv0
6eh
答:(1)匀强电场的电场强度大小E=
2m
v20
3eh;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B=

21mv0
6eh.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 熟悉类平抛运动的处理方式,把平抛运动分解成相互垂直方向的匀速直线运动和初速度为0的匀加速直线运动,通过分运动的处理得到合运动的性质.主要考查类平抛运动和在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动的性质.

1年前

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