Question

【題目】如圖所示，在xOy平面內，第一象限內有勻強電場，勻強電場電場強度大小為E，方向沿y軸正方向，在x軸下方有勻強磁場,磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里．有一個質量為m、電荷量為e的電子(不計重力)，從y軸上的P點以初速度v0垂直于電場方向進入電場，經電場偏轉后沿著與x軸正方向成45°的方向進入磁場，并能返回到出發點P.

（1）作出電子運動軌跡的示意圖，并說明電子的運動情況；

（2）P點到O點的豎直距離為多少？

（3）電子從P點出發經多長時間第一次返回P點．

Answer 1

【答案】（1）；運動性質見解析（2）（3）

【解析】（1）電子的運動軌跡如圖所示，電子進入電場，從P到A做勻變速曲線運動(類平拋運動)，之后進入磁場，從A經C再到D，做勻速圓周運動，最后離開磁場，從D到P做勻速直線運動．

（2）電子經過A點的速度大小為；

電子從P到A，由動能定理，所以；

（3）電子從P到A，所用時間；

電子從A到C再到D，圓弧所對圓心角為270°，所用時間；

電子從D到P，所用時間，

電子第一次回到P點的時間.