物理高考混合场题,一二象限是磁场,三四象限是电场,粒子轨迹是心型

求问第二题能用动能定理或速度位移公式求解吗
如果不能,可以用什么方法?

第1个回答  2018-01-13

粒子的运动轨迹大致如上图所示,在磁场中做不完整的圆周运动,进入电场后,从右侧再进入磁场,圆周运动的路径右移,如此不断循环。

(1)设粒子在磁场中运动的半径为r,第一次进入电场时,与x轴正方向夹角45°,则:

rcos45°=h,r=h/cos45°=√2h

r=mv/(qB),v0=rqB/m=√2hqB/m

(2)考虑粒子在电场中的运动:

v0cos45°t=r+rsin45°

v0sin45°=qEt/m

解得t=(1+√2)m/(qB)

E=hqB²/((1+√2)m)

(3)

粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T=2πm/(qB)

粒子在磁场中做圆周运动,自与a等高处起到进入电场,用时(π/4)T/(2π)=πm/(4qB)

粒子在磁场中做圆周运动每次完成5π/4,则用时(5π/4)T/(2π)=5T/8=5πm/(4qB)

粒子自进入电场到离开电场进入磁场,用时2(1+√2)m/(qB)

则从开始到第三次经过x轴,共用时:

t总=5πm/(4qB)+2(1+√2)m/(qB)+5πm/(4qB)+πm/(4qB)

=(11π/4+2+2√2)m/(qB)

追问

第二问能不能用1/2m△v方=FS来求解

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