
(1)M点与坐标原点O间的距离;
(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。
(1)M点与坐标原点O间的距离;
(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。
解答:
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为a;在x轴正方向上做匀速直线运动,设速度为v0;粒子从P点运动到Q点所用的时间为t1,进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为θ,则①
②
③
其中,y0=l。又有
④
联立②③④式,得
θ=30°⑤
因为M、O、Q点在圆周上,∠MOQ=90°,所以MQ为直径。从图中的几何关系可知,
⑥
MO=6l⑦
(2)设粒子在磁场中运动的速度为v,从Q到M点运动的时间为t2,则有
⑧
⑨
带电粒子自P点出发到M点所用的时间t为
t=t1+t2⑩
联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式,并代入数据得