问题
计算题
如图所示,在xoy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为v0,方向沿y轴正方向的带负电粒子(不计重力)。其中已知v0、t0、B0、E0,且,粒子的比荷
,x轴上有一点A,坐标为(
)。
(1)求时带电粒子的位置坐标;
(2)粒子运动过程中偏离x轴的最大距离;
(3)粒子经多长时间经过A点。
答案
解:(1)粒子运动的周期 ①
则在内转过的圆心角
②
坐标为()③
(2)粒子运动轨迹如图所示,经电场加速运动后的速度为v
④
运动的位移 ⑤
在2t0-3t0粒子做匀速圆周运动,半径 ⑥
故粒子偏离x轴的最大距离 ⑦
(3)每个4t0内粒子在x轴正向移动距离 ⑧
经过A点的时间 ⑨