题目内容
如图，在xOy平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下．在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为
的直线，磁场方向垂直纸面向外．一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射人匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成450角进入匀强磁场．已知OQ=l，不计粒子重力．求：
（1）P点的纵坐标；
（2）要使粒子能再次进入电场，磁感应强度B的取值范围．
【答案】
（1）
（2）
【解析】（1）设粒子进入磁场时y方向的速度为vy，则：
………………①
设粒子在电场中运动时间为t，有：
………………②
………………③
联解①②③得：
………………④
（2）作出粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示。 ………………⑤
设此时的轨迹半径为r，由几何关系有：
………………⑥
粒子在磁场中的速度：
………………⑦
根据牛顿定第二定律：
………………⑧
联解⑥⑦⑧得：
………………⑨
要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围………………⑩
评分参考意见：本题共12分，其中①②③④⑥⑦⑨⑩式各1分，⑤⑧式各2分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。
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