解题思路:(1)带电粒子沿y轴做直线运动,说明粒子的受力平衡,即受到的电场力和磁场力大小相等,从而可以求得电场强度的大小;
(2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中作类平抛运动,根据类平抛运动的规律可以求得粒子运动加速度大小;
(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E.可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向,于是可知电场强度沿x轴正方向
且有:qE=qvB…①
又:R=vt0…②
则:E=
BR
t0…③
(2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
在y方向位y=v•
t0
2…④
由②④式得:y=
1
2R…⑤
设在水平方向位移为x,因射出位置在半圆形区域边界上,有:
x=
3R
2
又有:x=
1
2a(
t0
2)2…⑥
得:a=
4
3R
t20
答:(1)电场强度的大小E=
BR
t0,沿x轴正方向.
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经
t0
2时间从半圆形区域的边界射出.粒子运动加速度的大小是
4
3R
t20.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
考点点评: 本题考查带电粒子在复合场与电场中的运动,将粒子在电场中的运动沿水平方向与竖直方向分解即可.