问题
问答题
在xoy平面内,x轴的上方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,x轴的下方有匀强电场,电场强度为E,方向与y轴的正方向相反.今有电量为-q、质量为m的粒子(不计重力),从坐标原点沿y轴的正方向射出,射出以后,第三次到达x轴时(出发点O不包括在这三次内),它与O点的距离为L,问:
(1)粒子射出时的速度多大?
(2)粒子运动的总路程为多少?

答案
(1)由题意知第3次经过x轴的运动如图所示:L=4R
设粒子初速度为v,则有:qvB=mv2 R
可得:v=
; qBL 4m
(2)设粒子进入电场作减速运动的最大路程为L′,加速度为a,则有:
v2=2aL′
qE=ma
则电场中的路程:L′=qB2L2 16mE
粒子运动的总路程:s=2πR+2L'=
+πL 2 qB2L2 16mE
答:(1)粒子射出的速度为
;qBL 4m
(2)粒子的总路程为
+πL 2
.qB2L2 16mE