解题思路:(1)粒子在电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律和运动学的公式,即可求出电场强度;
(2)若满足2L=n•2△x,则从电场射出时速度方向沿x轴正方向,代人运动学的公式即可;
(3)粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,求出粒子运动的半径;当粒子的半径满足一定 的条件时,粒子经磁场和电场后能垂直返回x=-2L的线上.
(1)设粒子从A点射出到A′时间为T,根据运动轨迹和对称性可得qE=ma
x轴方向L=v
T
2
y轴方向L=
1
2a(
T
2)2
得:E=
2mv2
qL
(2)设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向,粒子第一次达x轴用时△t,水平位移为△x,
则△x=ν△t
△y=
1
2a(△t)2
若满足2L=n•2△x,则从电场射出时速度方向沿x轴正方向
解得:△y=
1
n2•
1
2a(△t)2=
1
n2L
即AC间y坐标为y=[1
n2L(n=1,2,3,…) 的粒子通过电场后能沿x轴正方向穿过y轴
(3)粒子在磁场中运动时qvB=
mv2/R]
若满足2R=L±
1
n2L,(n=1,2,3,…)粒子经磁场和电场后能垂直返回x=-2L的线上,
得B=
2n2mv
(n2+1)qL(n=1,2,3,…)
答:(1)电场强度E的大小E=
2mv2
qL;
(2)在AC间y坐标为y=
1
n2L(n=1,2,3,…) 的粒子通过电场后能沿x轴正方向穿过y轴;
(3)匀强磁场的磁感应强度B=
2n2mv
(n2+1)qL(n=1,2,3,…).
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 该题的关键是判断出若满足2L=n•2△x,则从电场射出时速度方向沿x轴正方向,以及若满足2R=L±1n2L,(n=1,2,3,…)粒子经磁场和电场后能垂直返回x=-2L的线上是解题的关键.该题的难度比较大,要求对题目的情景有准确全面的把握.