Question

如圖，在x＞0的空間中，存在沿x軸方向的勻強電場，電場強度E＝10 N/C；在x＜0的空間中存在垂直于xOy平面方向的勻強磁場，磁感應強度B＝0.5 T。一帶負電的粒子（比荷q/m＝160 C/kg），在x＝0.06 m處的D點以v₀＝8 m/s的初速度沿y軸正方向開始運動，不計帶電粒子的重力。求：

（1）帶電粒子開始運動后第一次通過y軸時距O點的距離。
（2）帶電粒子開始運動后第一次通過y軸的速度大小和方向；
（3）帶電粒子進入磁場后經多長時間返回電場；

Answer 1

（1）沿y軸方向的位移y=v₀t₁=m （2）v==16m/s，即=60°
（3）運動時間

試題分析：（1）粒子在第一象限做類平拋運動，如圖所示，

加速度a==1600m/s²，運動時間t₁=，沿y軸方向的位移y=v₀t₁=m
（2）粒子通過y軸進入磁場時在x方向上的速度v_x=at₁=8m/s，v==16m/s，
因此tan，即=60°
（3）粒子在第二象限以O¹為圓心做勻速圓周運動，圓弧所對的圓心角為2=120°，運動時間t₂=T=
點評：本題主要考查了帶電粒子在混合場中運動的問題，要求同學們能正確分析粒子的受力情況，再通過受力情況分析粒子的運動情況，熟練掌握圓周運動及平拋運動的基本公式，難度適中．