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【题目】 在如图所示的坐标系中,的区域内存在着沿轴正方向、场强为E的匀强电场,的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从轴上的点以沿轴正方向的初速度射出,恰好能通过轴上的点。己知带电粒子的质量为,带电量为均大于0。不计重力的影响。

(1)若粒子只在电场作用下直接到D点,求粒子初速度大小

(2)若粒子在第二次经过轴时到D点,求粒子初速度大小

(3)若粒子在从电场进入磁场时到D点,求粒子初速度大小

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

试题分析(1)粒子只在电场作用下直接到达D点

设粒子在电场中运动的时间为,粒子沿方向做匀速直线运动,则 (1分)

沿y方向做初速度为0的匀加速直线运动,

(1分)

加速度 (1分)

粒子只在电场作用下直接到达D点的条件为 (1分)

①②③④ (2分)

(2)粒子在第二次经过x轴时到达D点,其轨迹如图所示。

设粒子进入磁场的速度大小为轴的夹角为,轨迹半径为R,则

(1分)

(2分)

粒子第二次经过轴时到达D点的条件为 (2分)

①②③⑤⑥⑦ (2分)

(3)粒子在从电场进入磁场时到达D点,其轨迹如图所示。

根据运动对称性可知(1分)

粒子在从电场进入磁场时到达D点的条件为 (1分)

其中为非负整数。①②③⑤⑥⑧ (2分)

练习册系列答案
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