如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里、大小为B,x轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向

1个回答

  • (1)磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动,故有: qvB=m

    v 20

    r

    同时有 T=

    2πr

    v 0 =

    2πm

    qB

    粒子运动轨迹如图所示,由几何知识知,

    x c =-(r+rcos4 5 ° )=-

    (2+

    2 )m v 0

    2qB

    故,C点坐标为 (-

    (2+

    2 )m v 0

    2qB ,0) .

    (2)设粒子从A到C的时间为t 1,由题意知:

    t 1 =

    5

    8 T=

    5πm

    4qB

    设粒子从进入电场到返回C的时间为t 2,其在电场中做匀变速运动,由牛顿第二定律和运动学知识,有:

    qE=ma

    2v 0=at 2

    联立以上解得:

    t 2 =

    2m v 0

    qE

    设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t 3,由题意得:

    t 3 =

    1

    4 T=

    πm

    2qB

    故而,设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为:

    t= t 1 + t 2 + t 3 =

    7πm

    4qB +

    2m v 0

    qE

    答:(1)C点的坐标为 (-

    (2+

    2 )m v 0

    2qB ,0) .

    (2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间为

    7πm

    4qB +

    2m v 0

    qE .

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