當前位置:旅游攻略大全網 - 租房信息 - 如圖所示,在xoy平面內,第I象限中有勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸正方向,在x軸的下方有勻強磁場,

如圖所示,在xoy平面內,第I象限中有勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸正方向,在x軸的下方有勻強磁場,

(1)電子運動的軌跡示意圖如右圖所示,電子進入電場從P到A,做類平拋運動(或勻變速曲線運動);進入磁場從A到C再到D,做勻速圓周運動;離開磁場從D到P,做勻速直線運動.?

(2)電子經過A點的速度大小:v=

v 0
cos45°
=
2
v 0

電子從P到A過程,由動能定理得:eEh=

1
2
m v 2 -
1
2
m
v 20

解得,h=

m
v 20
2Ee
?

(3)電子從P到A的過程,加速度為 a=

eE
m
,時間為 t 1 =
v y
a
=
v 0
a
=
m v 0
eE

從A到C再到D,由洛侖茲力提供向心力,

則有? Bev=m

v 2
R
,得R=
mv
eB

周期為 T=

2πR
v
=
2πm
Be

由幾何知識得:電子在磁場中運動過程速度的偏向角為270°

則電子在磁場中運動的時間為 t 2 =

3
4
T=
3πm
Be

從D到P的運動過程:由幾何知識得:

.
DP
=
2
h

運動時間為:t 3 =

.
DP
v
=
2
h
v
=
2
?
m
v 20
2Ee
2
v 0
=
m v 0
2Ee

故t=t 1 +t 2 +t 3 =

3m v 0
2Ee
+
3πm
2Be

答:

(1)作出電子運動軌跡的示意圖如圖,電子的運動情況是電子進入電場從P到A,做類平拋運動(或勻變速曲線運動);進入磁場從A到C再到D,做勻速圓周運動;離開磁場從D到P,做勻速直線運動.

(2)P點離坐標原點的距離h是

m
v 20
2Ee

(3)電子從P點出發經過

3m v 0
2Ee
+
3πm
2Be
時間第壹次返回P點.