方向从O′点射入此电场区域,最后打在荧光屏上.若屏上亮点坐标为(L/3,L/6),重力不计.试求:(1)磁场方向;(2)带电粒子的荷质比.
图2
分析与解 带电粒子在相互平行的匀强电场与磁场中运动为比较复杂的三维运动(螺旋线运动),根据力和运动独立作用原理,可以把此螺旋运动构建为y轴方向上的加速直线运动和xOz平面内的匀速圆周运动的复合运动模型.在xOz平面内构建出如图3所示的几何图景,由图3运用物理知识和三角形知识可得:磁场方向竖直向上,且
图3
R=2L/3,
sinθ=/2,θ=π/6.
粒子在磁场中运动的时间为
t=T/6=πm/(3qB),
结合y=Eqt2/(2m)=L/6得粒子的荷质比为
q/m=Eπ2/(3B2L).
二、构建简谐运动和圆周运动的复合运动模型
1.构建简谐运动和圆周运动的复合运动模型,巧解"狗追击狼"的问题
例3 如图4所示,一只狼沿半径为R的圆形轨道边缘按逆时针方向匀速跑动.当狼