题目内容
【题目】如图所示,在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时,恰好到达C点;当电子第二次穿越x轴时,恰好到达坐标原点.已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)电子第四次穿越x轴的坐标。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
电子的运动轨迹如图所示:
(1)电子在电场中做类平抛运动,设电子从A到C的时间为t1,则:2d=v0t
解得:
(2)设电子进入磁场时速度为v,v与x轴的夹角为,则
得
解得:
电子进入磁场后做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,得
由图可知
解得
(3)由运动的对称性可知,电子从O点入电场时,与x轴的夹角
y方向:
x方向:
解得:
由运动的对称性可知,第三次在D点穿越射入磁场的速度和角度与C点相同,所以第四次穿越x轴时:
电子正好在C点射出,故电子第四次穿越x轴的坐标为(2d,0)

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