(2013?湖北模拟)如图所示,在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q 两点,圆内存

2025-06-27 18:28:53
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回答1:

解:(1)粒子垂直于电场进入第一象限,粒子做类平抛运动,设粒子在电场中运动的时间为t,
在x轴方向上,粒子做匀速直线运动,有:

8
3
R=v0t ①
在M处,粒子沿y轴方向的分速度为:vy=v0tanα ②
设粒子在电场中沿y轴负方向做匀加速运动的加速度为a,则有:qE=ma ③
又 vy=at ④
据题意 tanα=
5
4
 ⑤
联立①②③④⑤解得:
q
m
=
15
v
32RE
.⑥
(2)粒子的运动轨迹如图所示,O1是磁场圆的圆心,O2是粒子轨迹圆的圆心.
P′是粒子射出磁场的位置,依题意,粒子垂直y轴进入电场,则P′O1=PO1=R
所以粒子的轨道半径 r=R ⑦
由 qv0B=m
v
r
 ⑧
由⑥⑦⑧得,B=
32E
15v0

(3)粒子人N点进入电场,ON的长度y应满足:
v
=2ay ⑨
由几何知识得:y=R+Rcosθ  ⑩
由①③④⑨⑩解得,cosθ=
2
3

答:
(1)带电粒子的比荷是
15
v
32RE

(2)磁场磁感应强度的大小B是
32E
15v0

(3)若粒子从P点入射方向与x轴负方向的夹角为θ,则cosθ之值为
2
3