Question

(15分)如图所示，在xoy坐标系内存在周期性变化的电场和磁场，电场沿y轴正方向，磁场垂直纸面(以向里为正)，电场和磁场的变化规律如图所示。一质量、电荷量的带电粒子，在t=0时刻以的速度从坐标原点沿x轴正向运动，不计粒子重力。求:

(1)粒子在磁场中运动的周期;
(2)时粒子的位置坐标;
(3)时粒子的速度。

Answer 1

（1）（2）（9.6×10^-2m，－3.6×10^-2m）（3）10m/s

（1）粒子在磁场中运动时   （2分）
   （1分）
解得     （1分）
（2）t=20×10^-3s时粒子在坐标系内做了两个圆周运动和三段类平抛运动
水平位移   （1分）
竖直位移     （1分）
Eq=ma       （1分）
y=3.6×10^-3s
故t=20×10^-3s时粒子的位置坐标为（9.6×10^-2m，－3.6×10^-2m）（1分）
（3）t=24×10³s时粒子的速度大小、方向与t=20×10³s时相同，设与水平方向夹角为a（1分）
    （1分）
u_y=3aT             (1分）
tana=           (1分）
解得u=10m/s       （1分）
与x轴正向夹角a为37º（或arctan)斜向右下方      （1分）