题目内容
【题目】在如图所示的坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向，电场强度为E的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带负电粒子从y轴上的P（0，h）点以沿x轴正方向的初速度射出，通过x轴上的D（2h，0）点并恰好能回到P点。已知带电粒子的质量为m，带电荷量为q，不计重力的影响，求：
（1）粒子初速度的大小
；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）粒子从P点出发到第一次回到P点的时间t。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）粒子只在电场力作用下直接到达D点，x方向做匀速直线运动，有：
y方向做匀加速直线运动，有
联立即得
（2）对PD过程用动能定理：
，解得
，
与x轴的夹角是45°。
粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径
，由
，解得
（3）粒子在电场中运动的时间
磁场周期公式
，粒子转过270°，运动时间
运动一圈的时间
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