如图,在xOy平面内,第I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向.在x轴的下方有匀强磁场,磁场
如图,在xOy平面内,第I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向.在x轴的下方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,电、磁场区域足够大.今有一个质量为m、电荷量为...
如图,在xOy平面内,第I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向.在x轴的下方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,电、磁场区域足够大.今有一个质量为m、电荷量为e的电子(不计重力),从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场,经电场偏转后,沿着x轴正方向成45°角进入磁场,并能返回到原出发点P. 求:(1)P点离坐标原点的距离h;(2)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点?
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(1)带电粒子进入磁场时速度为:v
v=
v0 |
sin45° |
2 |
由动能定理:
eEh=
1 |
2 |
1 |
2 |
解得:
h=
mv02 |
2eE |
(2)带点粒子运动轨迹如图:
,
电子从P到A的过程,加速度为a=
eE |
m |
t1=
v |
a |
v0 |
a |
mv0 |
eE |
电子在磁场中运动时间为t2,粒子在磁场做
3 |
4 |
从A到C再到D,由洛仑兹力提供向心力,
evB=m
v2 |
R |
解得:R=
mv |
eB |
又:
T=
2πR |
v |
2πm |
eB |
故:
t2=
3 |
4 |
2πm |
eB |
3πm |
2eB |
电子离开磁场到达P点时间为t3
t3=
| ||
v |
|