Question

【題目】如圖所示，坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E＝4×105 N/C、方向水平向左的勻強電場，在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)量與電荷量之比為＝4×10－10 kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點以初速度v0＝2×107 m/s垂直x軸射入電場，OA＝0.2 m，不計重力。求：

(1)粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離。

(2)若要求粒子不能進(jìn)入第Ⅲ象限，求磁感應(yīng)強度B的取值范圍。(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場后的運動情況).

Answer 1

【答案】(1)0.4 m　(2)B≥(2＋2)×10－2 T

【解析】試題分析：（1）設(shè)粒子在電場中運動的時間為t，粒子經(jīng)過y軸時的位置與原點O的距離為y，則：

y=v0t

解得：a=1．0×1015m/s2，t=2．0 ×10-8s， y=0．4m

（2）粒子經(jīng)過y軸時在電場方向的分速度為：vx=at=2×107m/s

粒子經(jīng)過y軸時的速度大小為；

與y軸正方向的夾角為θ，

要粒子不進(jìn)入第三象限，如圖所示，此時粒子做圓周運動的軌道半徑為R'，則：

由

解得