强磁场,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B。一质量为m,带电量为q(q>0)的粒子从坐标原点O处,以初速度v0沿x轴正方向射入,粒子的运动轨迹见图甲,不计粒子的重力。⑴求该粒子运动到y=h时的速度大小v;⑵现只改变入射粒子初速度的大小,发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(y-x曲线)不同,但具有相同的空间周期性,如图乙所示;同时,这些粒子在y轴方向上的运动(y-t关系)是简谐运动,且都有相同的周期T?2?m。
qBⅠ.求粒子在一个周期T内,沿x轴方向前进的距离s;Ⅱ.当入射粒子的初速度大小为v0时,其y-t图像如图丙所示,求该粒子在y轴方向上做简谐运动的振幅Ay,并写出y-t的函数表达式。
y y y B h x O
x O v0
O E S S 丙 乙 甲
例13.在真空中建立一坐标系,以水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,z轴垂直纸面向里(图复17-5).在0?y?L的区域内有匀强磁场,L?0.80m,磁场的磁感强度的方向沿z轴的正方向,其大小B?0.10T.今把一荷质比
t q/m?50C?kg-1的带正电质点在x?0,y??0.20m,z?0处
静止释放,将带电质点过原点的时刻定为t?0时刻,求带电质点在磁场中任一时刻t的位置坐标.并求它刚离开磁场时的位置和速度.取重力加速度g?10m?s-2。
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