问题 计算题

如图所示,空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区的右边界。现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子,从电场中的P点以初速度v0沿x轴正方向开始运动,已知P点的坐标为(-L,Q),且,试求:

(1)带电粒子运动到y轴上时的速度;

(2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中,磁场的宽度最大为多少?(不计带电粒子的重力)

答案

解:(1)带电粒子在电场中做类平抛运动

竖直速度vy=at,加速度,水平位移L=v0t,又

由以上各式得带电粒子进入电场时的合速度,方向与y轴正方向成45°角

(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动

当带电粒子运动轨迹与磁场右边界相切时,由几何关系得Rsin45°+R=d

解得

故磁场的宽度最大为

填空题
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