一“带电粒子在电、磁场中的运动”90
道计算题
1.在图所示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等。一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y轴上yh处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过x2h处的P2点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上方y2h的P3点进入第Ⅳ象限,试求:⑴质点a到达P2点时速度的大小和方向;⑵第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;⑶质点a进入第Ⅳ象限且速度减为零时的位置坐标解.
2.如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向在x轴上空间第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的均强磁场,在第四象限,存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电质点,从y轴上yh处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动.之后经过y轴上y-2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g.求:(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向;(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。解:
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f3.如图所示,在xoy平面的第一、第三和第四象限内存在着方向竖直向上的大小相同的匀强电场,在第一和第四象限内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带电质点,在第三象限中以沿x轴正方向的速度v做匀速直线运动,第一次经过y轴上的M点,M点距坐标原点O的距离为L;然后在第四象限和第一象限的电磁场中做匀速圆周运动,质点第一次经过x轴上的N点距坐标原点O的距离为
3L。已知重力加速度为g,求:⑴匀强电场的电场强度E的大小。⑵匀强磁场的磁感应强度B的大小。⑶质点第二次经过x轴的位置距坐标原点的距离d的大小。解
4.20分如图所示,在xOy坐标系的第Ⅱ象限内,x轴和平行x轴的虚线之间包括x轴和虚线有磁感应强度大小为B12×102T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,虚线过y轴上的P点,OP10m,在x≥O的区域内有磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场。许多质量m16×1025kg、电荷18r