...匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正向,在x轴下方有匀强磁场,方向垂直...
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发布时间:2024-01-23 00:19
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时间:2024-03-24 08:52
(1)粒子运动轨迹如图所示:
电子经过A点的速度大小:v=v0cos45°2v0,
电子从P到A过程,由动能定理得:
eEh=12mv2-12mv02,解得,h=mv202eE;
(2)由几何知识可得,电子在磁场中的轨道半径:
R=hcos45°=2h=2mv202eE,
电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:evB=mv2R,
解得:B=2Ev0;
(3)电子从P到A的过程,加速度为 a=eEm,
时间为 t1=vya=v0a=mv0eE,
从A到C再到D,由洛仑兹力提供向心力,
则有 Bev=mv2R,得R=mveB
周期为 T=2πRv=2πmeB,
由几何知识得:电子在磁场中运动过程速度的偏向角为270°
则电子在磁场中运动的时间为 t2=34T=3πm2eB=3πmv04eE,
从D到P的运动过程:由几何知识得:DP=2h,
运动时间为:t3=DPv=2hv,解得:t3=mv02eE
故t=t1+t2+t3=3mv02eE+3πmv04eE;
答:(1)P点离坐标原点的距离h是mv202eE.
(2)磁感应强度大小为:2Ev0;
(3)电子从P点出发经过时间3mv02eE+3πmv04eE第一次返回P点.