题目内容
【题目】如图所示，在x轴下方的区域内存在沿y轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，在x轴上方存在以O为圆心、半径为R的半圆形匀强磁场（MN为直径），磁感应强度大小为B、方向垂直于xoy平面向外，y轴上的A点与O点的距离为d。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力。
（1）求粒子在磁场中运动的速度大小和轨道半径；
（2）要使粒子进入磁场后从ON穿出磁场，求电场强度的最大值Em；
（3）若电场强度大小为2Em，求粒子在磁场中运动的时间。
【答案】（1）
，
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）在电场中时，有
得：
在磁场中时洛伦兹力充当向心力，故有
得：
（2）轨迹如图所示，根据几何知识可得
，
，联立解得
（3）
得：
可知粒子在磁场中运动轨迹为
圆如图：
由：
得：
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A．三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等 |
B．三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同 |
C．直线1所对应的小车的质量最大 |
D．直线3所对应的小车的质量最大 |
（2）由于没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的关系，结果得到的图象应是下图中的________（填正确答案标号）。
