如圖甲所示，空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于Oxy平面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E隨時(shí)間t周期性變化的規(guī)律如圖乙所示（E0未知），方向平行于Oxy平面（圖中未畫出）。t=0時(shí)刻，一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子M，從O點(diǎn)由靜止釋放進(jìn)入第一象限，運(yùn)動(dòng)到離y軸的最遠(yuǎn)距離為x0時(shí)，加速度大小a=q2B2x02m2，t0時(shí)刻粒子運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸上P點(diǎn)，速度恰好為零，不計(jì)粒子重力。
（1）求粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中電場(chǎng)力做的功W，并判斷0～2t0時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)的方向；
（2）求粒子離y軸最遠(yuǎn)時(shí)的速度大小v及粒子經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)刻；
（3）撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)，從O點(diǎn)釋放粒子M的同時(shí)，從P點(diǎn)由靜止釋放一電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子N，運(yùn)動(dòng)過程中兩粒子沒有相碰，系統(tǒng)的電勢(shì)能比釋放時(shí)最多減小Ep，求系統(tǒng)電勢(shì)能最小時(shí)粒子M的縱坐標(biāo)y。
q
2
B
2
x
0
2
m
2
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：114引用：1難度：0.3
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1．如題圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無場(chǎng)區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場(chǎng)，且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計(jì)粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子?？臻g存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則（ ）d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．一根通電直導(dǎo)線水平放置，通過直導(dǎo)線的恒定電流方向如圖所示，現(xiàn)有一電子從直導(dǎo)線下方以水平向右的初速度v開始運(yùn)動(dòng)，不考慮電子重力，關(guān)于接下來電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/19 22:0:1組卷：42引用：2難度：0.5
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