如图18,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂区于xOy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的一样,一带正电荷的粒子从P(x=0,y=h)点以一定的速度平行于x轴正向入射,这时若只有磁场,粒子将做半径为R
o
的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动。现在,只加电场,当粒子从P点运动到x=R
o
平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x轴交于M点,不计重力,求:
问答题
粒子到达x=R
o
平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离;
【正确答案】正确答案:做直线运动有:aE=qBv
o
做圆周运动有:qE=qBv
o
只有电场时,粒子做类平抛运动,有:
解得:v
y
=v
o
粒子速度大小为:
速度方向与x轴夹角为:
粒子到x轴的距离为:
【答案解析】
问答题
M点的横坐标xm。
【正确答案】正确答案:撤电场后加上磁场后,有:
解得:
粒子运动轨迹如图所示,圆心C位于与速度v方向垂直的直线上,该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4,由几何关系得C点坐标为:
x
c
=2R
o
y
c
=H一R
o
=
过C作x轴的垂线, 在△CDM中:CM=R=
CD=y
c
=h-
解得:DM=
M点横坐标为:x
m
=2R
o
+