解题思路:(1)粒子在电场中受重力和电场力,得出重力和电场力的关系,将微粒在电场中的运动分解为水平方向和竖直方向,根据等时性求出在电场中的时间;
(2)进入磁场后,受洛伦兹力和重力,分析两个力的关系,确定微粒的运动情况:在磁场中做匀速直线运动,通过速度和位移求出时间,从而求出微粒在电场和磁场中运动的时间.
(1)在ab区域做匀变速曲线运动
水平方向匀加速直线
Eq=max,v0=axt1
d=
1
2axt12
竖直方向匀减速直线0=v0-gt1
t1=
v0
g
d=
1
2axt12
v02=2gd
解得:Eq=mg;t1=
v0
g或t1=
2d
g
(2)在bc区域mg=Eq
Bvq=
mv2
r
所以粒子做匀速圆周运动
由Bvq=
mv2
r,
Bvq=Eq
v02=2gd
得r=
mv02
Eq=
mv02
mg=2d
由几何关系得θ=
π
3
由Bvq=
mv2
rT=
2πr
v
Bvq=Eq
Eq=mg
得T=
2πm
Bq=
2πmv0
Eq=
2πmv0
mg=
2πv0
g
所以t2=
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: 解决本题的关键理清微粒的运动情况,结合运动学公式进行求解,难度中等.