如图所示,在平面直角坐标系XOY内,第I象限存在沿Y轴正方向的匀强电场,第IV象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小设为B1(未知),第III象限内也存在垂直于

◎ 题目

如图所示,在平面直角坐标系XOY内,第I象限存在沿Y轴正方向的匀强电场,第IV象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小设为B1(未知),第III象限内也存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场B2(未知).一质量为m的电子(电量为e,不计重力),从Y轴正半轴上Y=h处的M点,以速度v0垂直于Y轴射入电场,经X轴上X=
2

3
3
h
处的P点进入第IV象限磁场,然后从Y轴上Q点进入第III象限磁场,OQ=OP,最后从O点又进入电场.
(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)求粒子经过Q点时速度大小和方向;
(3)求B1与B2之比为多少.
魔方格

◎ 答案

(1)电子在电场中做类平抛运动,则
     x=v0t=
2
3

3
h

      h=
1
2
at2

又由牛顿第二定律得 a=
eE
m

解得:E=
3mv02
2eh

(2)画出电子在磁场中运动的轨迹图,

魔方格
vy=at=

3
v0

v=

v20
+
v2y
=2v0

tanθ=
vy
v0
=

3

∴θ=60
∴∠OPO1=30°     又∵OQ=OP
由几何关系得∠OQO1=∠OPO1=30°
∴粒子到达Q点时速度方向与y轴正向成60°
(3)由几何关系得 
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