Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m=l×l0-5 kg，電量為q=5×l0-l0C的帶正電的粒子，在A點以豎直向下的速度vo運動，整個區(qū)域存在豎直向上的勻強電場，場強為E=200 V/m，同時存在著方向變化的勻強磁場，磁場強度為B=1 T，規(guī)定垂直紙面向里為正方向，其變化規(guī)律如圖所示，粒子運動過程離開A點的最遠距離為L=8 m，一段時間后粒子能夠再次回到A點（g=10 m/s2）求：

(l)粒子運動的初速度vo；

(2)粒子從A點出發(fā)運動到最遠點所滿足的時間關系．

Answer 1

【答案】(1)0.1m/s（2）

【解析】

(1)據(jù)題意得：

故可等效粒子只受洛倫茲力作用

由勻速圓周運動可知：

恰好與磁場變化周期相同，粒子運動的軌跡如圖所示

又有：

聯(lián)立解得：；

(2)由分析可知，粒子第一次運動到最遠點的時間為：

以后每隔兩個周期都會運動到最遠點，所以粒子從A點出發(fā)運動到最遠點所滿足的時間關系為：

(n=0、1、2、3……）。