问题 问答题

如图所示,在x轴上方存在着沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,在x轴下方有一垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。现在坐标原点O处有一正离子源,沿y轴负方向发射比荷均为c的正离子。由于正离子的初速度不同,它们速度第一次为零时的位置不同,所需时间也不一样。

(1)写出正离子从坐标原点到速度第一次为零,所需时间与初速度关系的表达式;

(2)求具有不同初速度的正离子速度第一次为零的位置构成的曲线方程,并指出是什么曲线。

答案

(1)

(2),即是一条抛物线,其中

(1)设初速度为,在磁场中运动时间

在电场中运动时间

联方解得

(2)正离子进入磁场做匀速圆周运动,

,得

正离子进入电场做匀减速直线运动,

解得

整理得,即是一条抛物线,其中

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