
如图,纸面内的四个平行且足够长的条状区域内存在匀强电场或匀强磁场,区域Ⅰ和Ⅳ的宽度均为L,区域Ⅱ和Ⅲ的宽度均为d。区域Ⅰ中存在着平行于边界向下的电场,电场强度大小为E,区域Ⅳ中存在的电场与区域Ⅰ中存在的电场仅方向相反。区域Ⅱ中存在着垂直于纸面向里的磁场,区域Ⅲ中存在的磁场与区域Ⅱ中存在的磁场仅方向相反。一带正电的粒子(不计重力)以大小为的初速度从A点垂直于边界射入区域Ⅰ,恰好可以垂直于边界离开区域Ⅱ。
(1)若粒子离开区域Ⅰ时速度与初速度方向的夹角为,求粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨道半径,并定性画出该粒子在四个条状区域内的运动轨迹;
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)若带电粒子的比荷为,求该粒子通过四个区域的总时间和离开区域Ⅳ边界时偏离A点的竖直距离(时间的计算结果可用
和根号表示)。
【答案】(1),
;(2)
;(3)
,
【知识点】粒子由电场进入磁场
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