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问题: 物理

如图在x轴上方有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方有电场为E,方向竖直向下的匀强电场,现有质量为m,电量为q的粒子从y轴上某一点由静止开始释放,重力忽略不计,为使它能到达x轴上位置为x=L的一点Q求(1)释放的粒子带何种电荷?(2)释放点的位置?(3)从释放点到达Q点所需要的时间?

解答:

1.负电。(在磁场中静止的电子不受力,所以电子的释放点在y轴下方,有电场的区域,只有带负电时它才能够受到向上的力,向上运动进入磁场。)
2.
because:f=(m(v^2))/r
f=Bqv
so:v=(Bqr)/m
because:2r=L
so:v=(BqL)/(2m)
because:Fs=(m(v^2))/2
F=Eq
so:s=(m(v^2))/(2Eq)
so:s=((BqL)^2)/(8Eqm)
释放点为(0,s)(s用上面的算出的表示)
3.because:F=ma
F=Eq
v=at
so:a=(Eq)/m
v=(BqL)/(2m)
so:t1=(BL)/(2E)
because:半圆弧长S=πL/2
S=vt
so:t2=(πm)/(Bq)
t=t1+t2=(BL)/(2E)+(πm)/(Bq)