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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,电场强度为E1=0.2N/C。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,电场强度E2=0.1N/C,匀强磁场方向垂直纸面。某比荷为=102C/kg的带正电的粒子(可视为质点)以v0=4m/s竖直向上的速度从-x上的A点进入第二象限,并从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度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),g=10m/s2。试求:(结果可用π表示)

(1)带电粒子运动到C点的纵坐标值h及到达C点的速度大小v1;

(2)+x轴上有一点D,OD=OC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0;

(3)要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足的关系。

高二物理解答题困难题

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