2024年天津市高考物理磁场复习题 (36)

2024年天津市高考物理磁场复习题

36．如图所示的平面直角坐标系xOy，在x轴上方有沿y轴正方向的匀强电场，在x轴下方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一不计重力、带负电的粒子，从y轴上的??(0，6??)点，以速度v0沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的Q（L，0）点进入x轴下方的磁场中运动，该粒子恰好没能进入第Ⅲ象限。试求：

（1）粒子到达Q点时速度的大小和速度方向与x轴正方向的夹角； （2）粒子第一次在磁场中运动的时间。

√3

【解答】解：（1）设带电粒子在电场中运动时间为t0，粒子到达Q点时速度的大小为v。 速度方向与x轴正方向的夹角为θ，粒子到达Q点时沿y轴方向的速度大小为vy， 由平抛运动规律，有L＝v0t0，则????????=??=

????√3=，θ＝30° ??03????√3??=?? 620

??02√3??0= ????????3（2）因为粒子恰好没能进入第Ⅲ象限，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹与y轴相切。如图所示。

由几何关系，有r+rsinθ＝L，解得??=3??

由对称性可知，粒子将在电场和磁场中做周期性运动。粒子在磁场中运动的周期为??=

2

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2????2√3????=3?? ??0

所以，该粒子第一次在磁场中运动的时间为??=??=答：（1）粒子到达Q点时速度的大小为

5

65√3????。 9??0

（2）粒子第一次在磁场中运动的时间为

2√3??0

，速度方向与x轴正方向的夹角为30°； 35√3????9??0

。

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