问题
问答题
如图所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向垂直纸面向里．已知该正交电磁场区域的宽度d=8cm，带电粒子以速度v0水平向右射入该正交电磁场区域时，恰好不改变运动方向．若粒子射入时，只有电场，测得该带电粒子沿竖直方向向上偏移y1=3.2cm．不计带电粒子的重力，若粒子射入时只有磁场，试回答下列问题：
（1）带电粒子带何种电荷．
（2）带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2．
答案
（1）只有电场，该带电粒子沿竖直方向向上偏，即受到的电场力向上，而场强方向向下，所以带电粒子带负电．
（2）设带电粒子带电量为q，质量为m，电场强度为E，磁感应强度为B．在电磁中，带电粒子恰好没有偏转，说明其做匀速直线运动：Bqv0=qE
只有电场时，做类平抛运动：t=d v0
粒子在电场中加速度a，由牛顿第二定律有：qE=ma，
在电场中偏移量：y1=
•at21 2
得：y1=
•1 2
t2qE m
只有磁场时，做匀速圆周运动：Bqv0=mv 20 r
由以上各式解得：r=
=10cm＞8cm，带电粒子从场区右则射出磁场d2 2y1
由几何关系得：y2=r-
=4cmr2-d2
答：（1）带电粒子带负电．
（2）带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2为4cm．
