如图所示,在XOY直角坐标系中,OQ与OP分别与X轴正负方向成450,在POQ区域中存在足够大的匀强电场,场强大小为E,其余区域存在匀强磁场,一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点(0,-L)以平行于X轴速度v0进入第四象项,在QO边界垂直进入电场,后又从PO边界离开电场,不计粒子的重力.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小?
(2)粒子从PO进入磁场的位置坐标?
(1)设磁感应强度为B,则在磁场中运动,根据牛顿第二定律有
qv0B=mv 20 r
由几何关系可得 r=L
则B=mv0 qL
(2)设粒子在电场中运动的加速度大小为α,则根据牛顿第二定律有
a=qE m
由平抛运动规律知
OQ方向:r=
at21 2
OP方向:S=v0t
联立解得,S=v02Lm qE
则坐标值为x=-Scos45°=-v0
,y=Ssin45°=v0Lm qE
,故粒子从PO进入磁场的位置坐标为(-v0Lm qE
,v0Lm qE
)Lm qE
答:(1)匀强磁场的磁感应强度大小是
.mv0 qL
(2)粒子从PO进入磁场的位置坐标是(-v0
,v0Lm qE
).Lm qE