如图甲,在的空间中存在沿轴负方向的匀强电场和垂直于平面向里的匀强磁场,电场强度大小为,磁感应强度大小为。一质量为,带电量为的粒子从坐标原点处,以初速度沿轴正方向射入,粒子的运动轨迹见图甲,不计粒子的重力。
⑴求该粒子运动到时的速度大小;
⑵现只改变入射粒子初速度的大小,发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(曲线)不同,但具有相同的空间周期性,如图乙所示;同时,这些粒子在轴方向上的运动(关系)是简谐运动,且都有相同的周期。
Ⅰ.求粒子在一个周期内,沿轴方向前进的距离;
Ⅱ.当入射粒子的初速度大小为时,其图像如图丙所示,求该粒子在轴方向上做简谐运动的振幅,并写出的函数表达式。