Question

【題目】如圖，在x<0的空間中，存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝10 N/C；在x>0的空間中，存在垂直xy平面方向向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T。一帶負(fù)電的粒子(比荷q/m＝160 C/kg)，在距O點(diǎn)左邊x＝0.06m處的d點(diǎn)以v0＝8m/s的初速度沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)帶電粒子的重力。求：

(1)帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)后第一次通過y軸時(shí)的速度大小和方向；

(2)帶電粒子進(jìn)入磁場后經(jīng)多長時(shí)間返回電場；

(3)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的周期。

Answer 1

【答案】（1) v=16m/s，=60° (2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間(3)周期T=t1+t2+t3=

【解析】（1）粒子在第一象限做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度：，

運(yùn)動(dòng)時(shí)間，沿y方向的位移：

粒子通過y軸進(jìn)入磁場時(shí)在x方向上的速度：，，因此：，所以：。

（2）粒子在第二象限以為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓弧所對的圓心角為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：。