问题
问答题
在如图所示的直角坐标系中,x轴的上方有与x轴正方向成60°角的匀强电场,场强的大小为E=4×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2T.把一个比荷为q/m=2×108C/kg的正电荷从坐标为(0,
)的A点处由静止释放.电荷所受的重力忽略不计.求:3
(1)电荷从释放到第一次进入磁场的速度;
(2)电荷第一次进磁场到离开磁场两点间的距离;
(3)电荷从开始释放到第一次出磁场的时间.
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答案
(1)电荷从释放加速运动到X轴的距离S=2m
电荷从释放到X轴的速度v
qEs=
mv21 2
得v=
=4×106m/s;2qEs m
(2)电荷与x轴成60°角射入磁场如图示
在磁场中 qvB=mv2 r
几何关系 d=2rsin30°
得d=2
=1m.mv qB
(3)电场中的加速度a=qE m
电场中的时间t=2s a
得t1=
×10-7s2 2
在磁场中t2=2T 3
T=2πm qB
得t2=
×10-6sπ 3
总时间t=t1+t2=(
+2 20
)×10-6s=1.11×10-6s.π 3