Question

如图所示，在x<0且y<0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场，结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场，经电场偏转后打到x轴上的P点，已知，不计带电粒子所受重力。求：
（1）带电粒子进入匀强磁场时初速度的大小；
（2）带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间；
（3）匀强电场的场强大小。

Answer 1

解：（1）设带电粒子射入磁场时的速度大小为v，由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知，带电粒子在磁场中做圆周运动，圆心位于坐标原点，半径为1


（2）设带电粒子在磁场中运动时间为，在电场中运动的时间为，总时间为



（3）带电粒子在电场中做类平抛运动
 ①
 ②
 ③
联立①②③式得：