Question

如图，在x＞0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E＝10 N/C；在x＜0的空间中存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T。一带负电的粒子（比荷q/m＝160 C/kg），在x＝0.06 m处的D点以v₀＝8 m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。求：

（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离。
（2）带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向；
（3）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；

Answer 1

（1）沿y轴方向的位移y=v₀t₁=m （2）v==16m/s，即=60°
（3）运动时间

试题分析：（1）粒子在第一象限做类平抛运动，如图所示，

加速度a==1600m/s²，运动时间t₁=，沿y轴方向的位移y=v₀t₁=m
（2）粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度v_x=at₁=8m/s，v==16m/s，
因此tan，即=60°
（3）粒子在第二象限以O¹为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为2=120°，运动时间t₂=T=
点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式，难度适中．