Question

【题目】如图所示，在坐标系xOy平面的x>0区域内，存在电场强度大小E=2×105N／C、方向垂直于x轴的匀强电场和磁感应强度大小B=0.20 T、方向与xOy平面垂直向外的匀强磁场。在y轴上有一足够长的荧光屏PQ，在x轴上的M(10，0)点处有一粒子发射枪向x轴正方向连续不断地发射大量质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=3.2×10-19C的带正电粒子(重力不计)，粒子恰能沿x轴做匀速直线运动。若撤去电场，并使粒子发射枪以M点为轴在xOy平面内以角速度顺时针匀速转动(整个装置都处在真空中)。

(1)判断电场方向，求粒子离开发射枪时的速度；

(2)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；

(3)荧光屏上闪光点的范围；

(4)荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间。

Answer 1

【答案】（1）106m/s （2）0.1m （3） 0.273m （4）0.42s

【解析】（1）带正电粒子（重力不计）在复合场中沿x轴做匀速运动，根据左手定则可得洛伦兹力方向向下，所以电场力方向向上，电场强度方向向上

有

速度

（2）撤去电场后，有

所以粒子在磁场中运动的轨迹半径

（3）画图可知，粒子最上端打在B点，最下端打在A点

，

所以荧光屏上闪光点的范围

（4）因为粒子在磁场总做圆周运动的周期，所以粒子在磁场中运动的时间可以忽略不计

闪光点从最低点到最高点的过程中，粒子枪转过的圆心角为

所用时间