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高考物理压轴题电磁场汇编 - 【含答案及分析

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25.⑴MO=6l ⑵qE m l t 2123???

? ??+=π33、

(2009年宁夏卷)25.如图所示,在第一象限有一均强电场,场强大小为E ,方向与y 轴平行;在x

轴下方有一均强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为m 、电荷量为-q(q>0)

的粒子以平行于x 轴的速度从y 轴上的P 点处射入电场,在x 轴上的Q

点处进入磁场,并从坐标原点O 离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与

y 轴交于M 点。已知OP=l ,l OQ 32=。不计重力。求

(1)M 点与坐标原点O 间的距离;

(2)粒子从P 点运动到M 点所用的时间。

【解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在y 轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为a ;在x 轴正方向上做匀速直线运动,设速度为0v ,粒子从P 点运动到Q 点所用的时间为1t ,进入磁场时速度方向与x 轴正方向的夹角为θ,则qE a m

= ① 1t =

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② 001

x v t = ③ 其中00,x y l ==。又有10tan at v θ=

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④ 联立②③④式,得30θ=?

因为M O Q 、、点在圆周上,=90MOQ ∠?,所以MQ 为直径。从图中的几何关系可知。

R = ⑥ 6MO l = ⑦

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(2)设粒子在磁场中运动的速度为v ,从Q 到M 点运动的时间为2t , 则有0 cos v v θ= ⑧ 2R t v

π= ⑨ 带电粒子自P 点出发到M 点所用的时间为t 为12+ t t t = ⑩

联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式,并代入数据得+ 12t ?=

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