Question

如圖所示，直線PO與軸成角，軸上方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度N/C，軸下方還有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T。現(xiàn)有一質(zhì)量的帶負(fù)電微粒，電荷量。微粒由P點(diǎn)無初速度釋放，PO間距離（取），求：

   （1）微粒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度的大小

   （2）微粒第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移L

Answer 1

（1）微粒在兩個(gè)電場(chǎng)中所受到的電場(chǎng)力大小相同，為：

微粒所受到的得力為：G=mg=1.0×10^－4N

可見在兩個(gè)電場(chǎng)中微粒受到的電場(chǎng)力大小均等于重力大小.

在x軸上方的電場(chǎng)中，微粒沿PO做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

合外力大小為：，方向與y軸負(fù)方向成45°角

則微粒將從O點(diǎn)進(jìn)入x軸下方的復(fù)合場(chǎng)中. 加速度

微粒進(jìn)入下方復(fù)合場(chǎng)的速度為：

（2）在x軸下方的復(fù)合場(chǎng)中，中于重力等于電場(chǎng)力，故微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

周期                                                                  

由對(duì)稱性可知，微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了3/4周期，所用時(shí)間

半徑                                                                       

微粒離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸成45°，

則運(yùn)動(dòng)的位移為：