Question

【题目】如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．比荷＝2.5×109 C/kg的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107 m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.2 m，不计粒子的重力．

（1）求粒子在电场中运动的加速度大小；

（2）求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；

（3）若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围．（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）

Answer 1

【答案】（1）1.0×l015m/s2 （2）0.4m （3）0.048T

【解析】

由题中“坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场”可知，本题考查带电粒子在复合场中的运动规律，根据电场力和洛伦兹力的特点、受力分析和运动规律判断可解答本题

（1）根据公式

解得

（2）设粒子在电场中运动时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点o的距离为y

解得

（3）粒子经过y轴时在电场方向的分速度为：

粒子经过y轴时速度为：

与y轴正方向夹角大小为，

=45°

要使粒子不进入第III象限，如图所示，此时粒子做圆周运动的半径为R，则

由

解得