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1)电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间;

2)电荷在磁场中做圆周运动的半径(保留两位有效数字);

3)当电荷第二次到达x轴上时,电场立即反向,而场强大小不变,试确定电荷到达y轴时的位置坐标。

答案

解:(1)如图,电荷从A点匀加速运动运动到x轴的C点的过程:

位移SACm……………………………………………………………………1分)

加速度a=2×1012m/s2……………………………………………………2分)

时间t==10-6s…………………………………………………………………2分)

2)电荷到达C点的速度为

v=at=2×106m/s……………………2分)

速度方向与x轴正方向成45°角,在磁场中

运动时

qvB=……………………………2分)

R==m………………………………………………………………………1分)

即电荷在磁场中的偏转半径为0.71m………………………………………………1分)

(3)轨迹圆与x轴相交的弦长为Δx=R=1m,所以电荷从坐标原点O再次进入电场中,且速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中作类平抛运动。………………………1分)

设到达y轴的时间为t′,则:

tan45°=…………………………………………………………………………2分)

解得t′=2×10-6s………………………………………………………………………1分)

则类平抛运动中垂直于电场方向的位移L=vt=4m……………………………1分)

y= =8m…………………………………………………………………………1分)

即电荷到达y轴上的点的坐标为(08…………………………………………1分)

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