题目内容
【题目】如图所示，在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子a、b先后以v0的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限，经过一段时间后，a、b两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇，此时a、b两粒子均为第一次通过x轴负半轴，P点离坐标原点O的距离为d，已知磁场的磁感应强度大小为
，粒子重力不计，a、b两粒子间的作用力可忽略不计。求：
（1）粒子a从P点出发到达Q点的时间t；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
（1）粒子a进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力
由
得R=2d
设粒子做圆周运动的周期为T
粒子a的运动轨迹如图所示，由几何关系可得粒子a做圆周运动对应的圆心角
则粒子a从P点出发到达Q点的时间
（2）粒子b做类平抛运动，设粒子b到达Q点所用的时间为
在x轴方向有
在y轴方向有
由牛顿第二定律知F=qE=ma
联立可得
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