解题思路:(1)根据粒子做类平抛运动,由运动的分解,结合运动学公式与牛顿第二定律,即可求解;
(2)根据动能定理与速度的分解,结合几何关系,并由牛顿第二定律提供向心力,即可求解;
(3)根据粒子做匀速直线运动与匀速圆周运动,结合运动学公式与周期公式,即可求解.
(1)根据粒子在电场中的运动情况可知,粒子带负电,粒子在电场中运动所用的时间设为t1.
x方向:2l=v0t1①
y方向:l=
1
2=
qE
m
t21②
解得E=
m
v20
2ql③
(2)设粒子到达N点的速度为v,运动方向与-x轴夹角θ,
由动能定理得qEl=
1
2mv2−
1
2m
v20④
将③式代入,得v=
2v0⑤
因v0=vcosθ,有θ=45°⑥
粒子在磁场中匀速圆周运动,经过P点时的速度方向也与负x方向成45°,
从P到M作直线运动有:NP=NO+OP=3l⑦
粒子在磁场中半径为R=NP•cos45°=
3
2
2l⑧
又由qvB=m
v2
R⑨
由⑦⑧⑨式得B=
2mv0
3ql⑩
(3)粒子在电场中所用时间为t1=
2l
v0
粒子在磁场中所用时间t2=
3
4T=
3
4•
2πR
v=
9πl
4v0
由P→M匀速直线运动t3=
2l
v=
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: 考查粒子做匀速直线运动、类平抛运动与匀速圆周运动,掌握牛顿第二定律与运动学公式的综合应用,理解动能定理的运用,并掌握几何关系在题中的应用.