如圖所示,某一真空空間內(nèi)充滿著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且電場(chǎng)和磁場(chǎng)根據(jù)需要可同時(shí)存在或單獨(dú)存在.在此空間中建立Oxyz空間直角坐標(biāo)系,且xOy位于水平面,
(1)若電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在,且B和E的方向分別與x軸和y軸正方向相同時(shí),有一電量為+q的帶電粒子(重力不計(jì))由坐標(biāo)原點(diǎn)O沿z軸正方向進(jìn)入該區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng),則該粒子運(yùn)動(dòng)速度v為多大?
(2)若有一電量為+q的帶電粒子(重力不計(jì))由坐標(biāo)原點(diǎn)O沿z軸正方向以(1)問中的速度v進(jìn)入該區(qū)域后,僅存在電場(chǎng),且E的方向沿y軸正方向,當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與z軸正方向的夾角滿足tan
時(shí),撤去電場(chǎng).經(jīng)過一段時(shí)間后僅加上磁場(chǎng),且B的方向?yàn)閤軸的負(fù)方向,粒子在以后的運(yùn)動(dòng)中正好能與 y 軸相切.問粒子在無電、磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為僅受電場(chǎng)力作用時(shí)間的多少倍?
(3)若電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在,且B和E的方向分別與x軸和y軸正方向相同時(shí),有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電小球在yOz平面內(nèi)做勻速率運(yùn)動(dòng),試判斷該小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并計(jì)算其運(yùn)動(dòng)速率.