问题
计算题
(14分)如图所示,空间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场交界于虚线,电场强度为,虚线下方匀强磁场范围足够大,磁感应强度为
,现有质量为
、电量为
的带正电粒子从距电磁场边界
处无初速释放(带电粒子重力可忽略不计).求:
(1)带电粒子刚离开电场时速度大小;
(2)带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径;
(3)带电粒子第一次在匀强磁场中运动的时间.
答案
(1) (2)
(3)
题目分析:(1)设带电粒子在匀强电场中加速后的速度大小为,
由动能定理得: (3分)
解得: (2分)
(2)设带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径为,
由 即
(3分)
联立解得: (2分)
(3)由 可得
(2分)
则带电粒子在匀强磁场中运动的时间 (2分)