题文
如图所示,在矩形ABCD内对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长L,AB边长为2L.一个质量为m、电荷+q的带电粒子(不计重力)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上的Q点垂直于DC离开磁场,试求:
(1)电场强度的大小.
(2)带电粒子经过P点时速度的大小和方向.
(3)磁场的磁感应强度的大小和方向.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)带电粒子受电场力作用做类平抛运动,则12L=12at2
22L=v0t
Eq=ma
得 a=2v02L,场强为E=2mv02qL
(2)在竖直方向上做匀变速运动,Y方向分速度为vy,则有
2 aL2=vy2 得vy=aL=2v0
到P点时速度为V=v02+vy2=3v0
速度与水平方向的夹角θ满足 tanθ=vyv0=2
得此时速度与水平方向的夹角为θ=arctan2
(3)BD与水平方向的夹角满足 tan?=22
则θ+Φ=90°有v⊥BD
粒子在磁场中运动轨迹的圆心就在D点,则 R=12BD=32L
由V=3v0,qvB=mv2R
得B=2mv0qL
方向垂直纸面向外
答:(1)电场强度的大小为2mv02qL.
(2)带电粒子经过P点时速度的大小为3v0和方向为与水平方向的夹角为θ=arctan2.
(3)磁场的磁感应强度的大小为2mv0qL,方向垂直纸面向外.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在矩形ABCD内对角线BD以上.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



