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如图21所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场、垂直纸面向里的匀强磁场OMPQ为磁场边界和x轴的交点,OM=MP=L;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为()的点以速度沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域又从M点射出区域(粒子的重力不计)。

1)求第三象限匀强电场场强E的大小;

2)求区域内匀强磁场磁感应强度B的大小;

3)若带电粒子能再次回到原点O,问区域内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?     

答案

.14分)解:(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动.

       ,  1分)  

  (1)

           1分)

2)设到原点时带电粒子的竖直分速度为:

 (1)

方向与轴正向成45°,(1)

粒子进入区域做匀速圆周运动,由几何知识可得:    1分)

由洛伦兹力充当向心力:1分),

可解得:      1分)

             

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