Question

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，I、Ⅳ象限內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)大小E=103V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與x軸正方向成45°角，Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=l T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直坐標(biāo)平面向里�，F(xiàn)有一比荷為l04 C/kg的帶負(fù)電粒子，以速度v0=2×l03 m/s由坐標(biāo)原點(diǎn)O垂直射入磁場(chǎng)，速度方向與y軸負(fù)方向成45°角。粒子重力不計(jì)。求：

(1)粒子開(kāi)始在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

(2)粒子從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程所用時(shí)間；

(3)粒子從第二次進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開(kāi)磁場(chǎng)兩位置間的距離。

Answer 1

【答案】（1）0.2 m （2） （3）

【解析】（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律：

解得r=0.2m

（2）粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

設(shè)粒子在電場(chǎng)中的時(shí)間為t2；

解得

總時(shí)間：

（3）如圖所示，粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子的速度偏向角為α，粒子第二次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v,與y軸負(fù)方向的夾角為θ，則有tanα=2即θ=α-450

根據(jù)牛頓第二定律：qvB=m ，

則

粒子第二次進(jìn)、出磁場(chǎng)處兩點(diǎn)間的距離:

解得