Question

【题目】如图所示，在xOy平面内，第一象限内有匀强电场，匀强电场电场强度大小为E，方向沿y轴正方向，在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．有一个质量为m、电荷量为e的电子(不计重力)，从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场，经电场偏转后沿着与x轴正方向成45°的方向进入磁场，并能返回到出发点P.

（1）作出电子运动轨迹的示意图，并说明电子的运动情况；

（2）P点到O点的竖直距离为多少？

（3）电子从P点出发经多长时间第一次返回P点．

Answer 1

【答案】（1）；运动性质见解析（2）（3）

【解析】（1）电子的运动轨迹如图所示，电子进入电场，从P到A做匀变速曲线运动(类平抛运动)，之后进入磁场，从A经C再到D，做匀速圆周运动，最后离开磁场，从D到P做匀速直线运动．

（2）电子经过A点的速度大小为；

电子从P到A，由动能定理，所以；

（3）电子从P到A，所用时间；

电子从A到C再到D，圆弧所对圆心角为270°，所用时间；

电子从D到P，所用时间，

电子第一次回到P点的时间.