Como se muestra en la figura, en el plano xoy, hay un campo eléctrico uniforme en el cuadrante I, la magnitud del campo es E, la dirección es a lo largo de la dirección positiva del eje y y hay un campo eléctrico uniforme. campo magnético debajo del eje x.
(1) El diagrama esquemático de la trayectoria del movimiento del electrón se muestra a la derecha. El electrón ingresa al campo eléctrico de P a A y. realiza un movimiento similar a un lanzamiento plano (o movimiento curvo a velocidad uniforme) entrando en el campo magnético de A a C y luego a D, haciendo un movimiento circular uniforme saliendo del campo magnético de D a P, formando un movimiento lineal uniforme; movimiento. ?
(2) La velocidad de los electrones que pasan por el punto A: v= v 0 cos45° = 2 v 0
El proceso de los electrones de P a A se obtiene de la cinética teorema de la energía: eEh= 1 2 m v 2 - 1 2 m v 20
La solución es, h= m v 20 2Ee ?
(3) Durante el proceso de electrones de P a A , la aceleración es a= eE m, El tiempo es t 1 = v y a = v 0 a = m v 0 eE
De A a C y luego a D, la fuerza centrípeta la proporciona la fuerza de Lorentz,
Entonces? Bev=m v 2 R, obtenemos R= mv eB
El periodo es T= 2πR v = 2πm Be ,
Según conocimientos geométricos: el ángulo de deflexión de la velocidad de los electrones que se mueven en el campo magnético es 270°
Entonces el tiempo que tarda el electrón en moverse en el campo magnético es t 2 = 3 4 T= 3πm Be
El proceso de movimiento de D a P: obtenido del conocimiento geométrico: . DP = 2 h
El tiempo de movimiento es: t 3 = . = m v 0 2Ee
Entonces t=t 1 +t 2 +t 3 = 3m v 0 2Ee + 3πm 2Be
Respuesta:
(1) Dibujar un diagrama esquemático de la trayectoria del electrón como se muestra en la figura. El movimiento del electrón es que el electrón ingresa al campo eléctrico de P a A. Realiza un movimiento de lanzamiento plano (o un movimiento curvo uniforme al ingresar al); campo magnético de A a C y luego a D, realiza un movimiento circular uniforme al salir del campo magnético y de D a P, realiza un movimiento lineal uniforme;
(2) La distancia h entre el punto P y el origen de coordenadas es m v 20 2Ee.
(3) El electrón parte del punto P y regresa al punto P por primera vez después de pasar 3m v 0 2Ee + 3πm 2Be tiempo.