通用版2020版高考物理二轮复习专题分层突破练9磁场带电粒子在磁场中的运动含解析

解析 (1)带电粒子在第二象限的电场中只受电场力,且电场力方向与初速度方向垂直,所以,粒子做类平抛运动;粒子从A点到C点用时t= 0s= s;粒子在水平方向上有a=,所以OA= at,则有 0

1 1

2

E=a= 100

1

N/C=1N/C。

(2)粒子进入磁场时的速度为v,则其竖直分量vy=v0=20m/s,水平分量vx=at=t=20m/s,所以

v= ,粒子在磁 =20 m/s,v与y轴正方向的夹角为 °,在洛伦兹力作向心力的作用下,Bvq= 场中做圆周运动的半径R=

0 100 0

m=m;粒子做圆周运动的周期T=

s,所以由题图乙可知,粒

0

子每运动半个圆周则偏转方向相反,则粒子在磁场中的运动如图所示。因为4 =8R,所以粒子运动第四个半圆的过程中第一次经过x轴,由等腰三角形性质可知,粒子第一、二次经过x轴,在x轴上对应的弦长为 R=1m,所以OD=3m,则粒子第一次经过x轴时的位置坐标为(3m,0)。