如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中第一象限內(nèi)有一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的虛線，虛線與y軸正方向夾角為30°，在虛線與x軸正方向之間存在著平行于虛線向下的勻強(qiáng)電場。在第四象限內(nèi)存在一個長方形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直坐標(biāo)平面向外。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子從虛線上某點(diǎn)以一定的初速度垂直電場方向射入電場，經(jīng)過電場偏轉(zhuǎn)后，該粒子恰從x軸上的P點(diǎn)以速度v射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，速度v的方向與x軸正方向夾角為60°，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，粒子射出磁場時速度方向沿x軸負(fù)方向，隨后粒子做勻速直線運(yùn)動并垂直經(jīng)過-y軸上的Q點(diǎn)。已知OP=L，不計帶電粒子重力。求：
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??；
（2）帶電粒子在電場和磁場中運(yùn)動時間之和；
（3）矩形磁場區(qū)域的最小面積和Q點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動；動能定理的簡單應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：285引用：7難度：0.6
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：79引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對準(zhǔn)圓心O射入磁場，從b點(diǎn)折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5