Question

【题目】如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在的区域内有磁感应强度、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x>0的某一区域内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E=4N/C，其宽度d=2m.一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=3.2×10-19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与轴正方向成60°角射入磁场，经磁场和电场偏转通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力.求：

(1)带电粒子在磁场中运动时间；

(2)Q点与电场右边界的距离。

Answer 1

【答案】(1) (2)x=3.0m

【解析】⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律 有

代入数据得：

由几何关系得粒子运动轨迹的圆心角为60°。

在磁场中运动时间

代入数据得：

⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动

粒子在电场中加速度

运动时间

沿y方向分速度

沿y方向位移

粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点

故Q点与右边界的距离是