
(23-24高二下·江苏盐城·开学考试)如图,在平面直角坐标系xoy中,y>0在的区域内有沿y轴负方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的粒子(质量为m、电荷量大小为q)从y轴上A(0,h)点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当粒子第一次穿越x轴时,恰好经过x轴上的C(2h,0)点,当粒子第二次穿越x轴时,恰好经过x轴上的D(h,0)点。不计带电粒子的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)第二次穿越x轴前在磁场中的运动时间t。
【答案】(1);(2)
;(3)
【知识点】粒子由电场进入磁场
【详解】(1)粒子在电场区域内做类平抛运动,设运动时间为t,则水平方向
得
竖直方向
;
电场强度
(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设粒子进入磁场时的速度大小为v,速度方向与水平方向的夹角为,进入磁场后做圆周运动的半径为r,如图所示
则
得
由几何关系知
由洛伦兹力提供向心力
磁感应强度
(3)第二次穿越x轴前在磁场中的运动时间
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