如图在xOy坐标系第Ⅰ象限，磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小均为B=1.0T；电场方向水平向右，电场...

问题详情：

如图在xOy坐标系第Ⅰ象限，磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小均为B=1.0T ；电场方向水平向右，电场强度大小均为E=N／C。一个质量m=2.0×10-7kg，电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0*入第Ⅰ象限，恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，取g=10m／s2。求：

    (1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向。

    (2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度。

    (3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限，x轴上入*P点应满足何条件？（此问结果保留两位有效数字）

【回答】

解：(1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动，设速度v0与x轴夹角为θ，依题意得：粒子合力为零      ①（1分）

重力mg=2.0×10-6N，电场力F电=Eq=2×10-6N

洛伦兹力=4.0×10-6N           ②

由f=qv0B得  v0=2 m／s                    ③

=  θ=60°                       ④

速度v0大小2 m／s，方向斜向上与x轴夹角为60°

 (2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时，电场力F电必须与重力平衡，洛伦兹力提供向心力。

故电场强度，     ⑤

方向竖直向上；              ⑥

(3) 如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限，

圆弧左边与y轴相切N点；                  ⑦

PQ匀速直线运动，PQ=v0t=0.2 m             ⑧

洛伦兹力提供向心力，             ⑨

整理并代入数据得R= 0.2 m                    ⑩

由几何知识得OP=R+Rsin60°- PQcos60°=0.27 m     ⑾

x轴上入*P点离O点距离至少为0.27 m          ⑿

知识点：专题六 电场和磁场

题型：综合题