vy at
Bv0q
t m
B2v0q2
解得外力随时间变化关系为:F t
m
(3)设小球在管中运动时间为t,小球在磁场中做圆周运动的半径为R,轨迹如图所示,t时间内玻璃管的运动距离x v0t
mv2
由牛顿第二定律得:qvB
R
由几何关系得:sin
x x1
R
x1vy
Rv
所以x1
vyv
R
qv0Btmv
v0t x mvqB
可得sin 0
故 0,即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁 场边界向左。
小球运动轨迹如图所示
22.(山东省济宁市2007—2008学年度高三复习第一阶段质量监测)在如图所示的直角坐标系中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为
E 2 104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B 2 10 2T. 把一个比荷为q/m=2×108C/kg的正电荷从坐标为(0,1)的A点处由
静止释放. 电荷所受的重力忽略不计,求:
(1)电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t; (2)电荷在磁场中运动轨迹的半径; (3)电荷第三次到达x轴上的位置.
解析:(1)电荷从A点匀加速运动到x轴的C点,位移为s AC 加速度为a
2m
qE
22 1012m/s m
2s
1 10 6s a
所用的时间为t