Question

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xOy，x轴沿水平 方向，如图甲所示，第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强，匀强磁场方向垂直纸面，一个比荷的带正电的微粒（可视为质点）以=4m/s的速度从-x轴上的A垂直于x轴进入第二象限，并以=8m/s速度从+y轴上的C点沿水平方向进入第一象限。从粒子通过C点开始计时，磁感应强度B按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），。试求：

（1）带正电粒子运动到C点的纵坐标值h以及电场强度的大小；

（2）+x轴上有一点D，OD=OC，若带电粒子在通过C点后不再越过y轴，且要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度的大小以及磁场的变化周期

Answer

（1）、（2）、

【解析】

试题分析：（1）将粒子在第二象限内的运动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做匀加速直线运动．．，

则，解得．

（2），所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动，设粒子运动圆轨道半径为R，周期为T，则可得．

使粒子从C点运动到D点，则有：．

解得：．．，

考点：考查了带电粒子在组合场中的运动

【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理．对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径