(2011?山东模拟)如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂

2025-05-24 09:13:56
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解答:解:(1)粒子运动轨迹如图所示.设粒子在P点速度为v,
根据对称性可知v0=vcos45°,
解得:v=

2
v0
(2)粒子由M点运动到P点的过程中,由动能定理得:qEL=
1
2
mv2?
1
2
m
v

解得E=
mv02
2qL

水平方向的位移为xOQ=v0t1
竖直方向的位移为L=
v0
2
t1
,可得xOQ=2L,xQP=L
由xQP=2Rcos45°,故粒子在OQ段圆周运动的半径R=
2
2
L

粒子在磁场中:qvB=m
v2
R

联立解得:B=
2mv0
qL

(3)在Q点时,vy=v0tan45°=v0
设粒子从M到Q所用时间为t1,在竖直方向上有t1
L
v0
2
2L
v0

粒子从Q点运动到P所用的时间为:t2
πL
4v0

则粒子从M点运动到P点所用的时间为t=t1+t2
2L
v0
+
πL
4v0
(8+π)L
4v0