问题 计算题

(12分)如图所示,在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时,恰好到达C点;当电子第二次穿越x轴时,恰好到达坐标原点;当电子第三次穿越x轴时,恰好到达D点,D点未在图中标出。已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求

(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小;

(3)电子从A运动到D经历的时间t.

答案

(1)  (2)  (3)

题目分析:(1)电子在电场中做类平抛运动

设电子从A到C的时间为t1

  1分

   1分

      1分

求出   E =     1分

(2)设电子进入磁场时速度为v,v与x轴的夹角为θ,则

  θ = 45° 1分 

       

电子进入磁场后做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力

       1分

由图可知       1分

得             1分

(3)由抛物线的对称关系,电子在电场中运动的时间为 3t1= 1分

电子在磁场中运动的时间    t2 =       2分

电子从A运动到D的时间   t=3t1+ t2 =     1分

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