带电粒子在复合场中做匀速圆周运动,则重力和电场力平衡,洛仑兹力提供做圆周运动的向心力
(1)重力和电场力平衡,电场力方向向上,电场方向向下,则为负电荷mg=Eq,比荷
q
m =
g
E
(2)粒子由a到b运动半周,由其受力方向根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外
由牛顿第二定律可知: qυB=m
υ 2
R
由机械能守恒可知:
mgh=
1
2 m υ 2
而由几何关系可知:L=2R
联立可得 B=
2m
2gh
qL =
2
2gh E
gL .
(3)由p到a时,h=
1
2 gt 1 2;
在复合场中,粒子恰转过了180°,则转动时间:
t 2=
180°
360° T=
πm
Bq ;
则运动总时间:
t=
2h
g +
πm
qB =
2h
g +
πL
2
2gh .