Question

【题目】如图，在xOy平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为x=5L的直线。磁场方向垂直纸面向外、一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度，垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场.已知OQ=L，不计粒子重力。求：

(1)P点的纵坐标；

(2)要使粒子能再次进入电场，磁感应强度B的取值范围。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析：（1）设粒子进入磁场时y方向的速度为vy，则：

① 2分

设粒子在电场中运动时间为t，有：

② 2分

③ 2分

联解①②③得：

④ 2分

（2）作出粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示。 ⑤

设此时的轨迹半径为r，由几何关系有：

⑥ 3分

粒子在磁场中的速度：

⑦ 3分

根据牛顿定第二定律： ⑧ 2分

联解⑥⑦⑧得： ⑨ 2分

要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围⑩ 2分