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如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场,在第四象限内存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限,然后经过x轴上x=-2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰能做匀速圆周运动,之后经过y轴上y=-2h处的P3点进入第四象限。试求:
(1)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;
(2)带电质点在第四象限空间运动过程中的最小速度。[来源:学科网ZXXK]
【回答】
【解析】(1)带电质点从P2到P3,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力Eq=mg
解得
vy=gt
求得
方向与x轴负方向成45°角
质点运动轨迹如图所示
(2R)2=(2h)2+(2h)2
得
(2)带电质点进入第四象限,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动。当竖直方向的速度减小到0,此时带电质点速度最小,即v在水平方向的分量
方向沿x轴正方向
【*】(1) (2) 沿x轴正方向
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:计算题
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