如图所示,在第一象限内有沿y轴负向的匀强电场,电场强度为E=4.0×106N⼀C.紧靠y轴存在一方形匀强磁场区

2025-06-22 15:47:02
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回答1:

(1)粒子在电场场中做直线运动,洛伦兹力与电场力相等,
由平衡条件得:qE=qv0B1,代入数据解得:v0=2×106m/s,
粒子在电场中做类平抛运动,在竖直方向上,
由匀变速运动的速度位移公式得:vy2=2

qE
m
yP
粒子离开电场时的速度:v=
v
+
v

代入数据解得:v=4×106m/s,
cosθ=
v0
v
=
2×106
4×106
=
1
2
,则:θ=60°;
(2)粒子运动轨迹如图所示:

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB2=m
v2
R
,代入数据解得:R=20m,
由几何知识可知,xQ=R+Rsin60°=(20+10
3
)m,yC=Rcos60°=10m;
Q点的坐标(20+10
3
,0),C点的坐标(0.-10);
答:(1)粒子射出的初速度v0=2×106m/s,离开x轴时的速度大小为4×106m/s,方向:与x轴正方向成60°;
(2)Q点的坐标(20+10
3
,0),C点的坐标(0.-10).