试题分析:(1)设粒子离开电场时y方向的速度为,则 设粒子在电场中运动时间为,则根据平抛运动规律 (1分) 竖直方向匀变速,所以 (1分) 由以上各式,解得 点坐标为 (1分) (注:此问解法较多,可视具体情况给分) (2)粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示,
设此时的轨迹半径为r1,则 解得: (2分) 令粒子在磁场中的速度为 ,则 (1分) 根据牛顿第二定律 解得: 要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的范围 ( 1分) (3)要使粒子刚好从处第二次进入磁场的轨迹如图,
粒子从P到Q的时间为t,竖直方向速度从0增加到,从C点回到电场到D点离开电场,竖直方向速度从减小到0再增加到,运动时间则为,水平分速度没有变化,所以 设此时粒子在磁场中的轨道半径为, 由几何关系 解得 (2分) 根据牛顿第二定律 解得 要使粒子能第二次进磁场,粒子必须先进入电场,故磁感应强度B要满足 (1分) 综上所述要使粒子能第二次进磁场,磁感应强度B要满足 (2分) |