(12分)如图所示,在以等边三角形abc为边界的区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B=1T,磁场方向垂直于abc平面向里。其中等边三角形边长L= m,P、Q分别是ac、bc的中点。一带正电的粒子(不计重力)从ab边中点O沿Oc方向以速度 射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,从c点射出。

(1)求电场强度的大小和方向;

(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经过t=0.5s恰好从区域的边界中点Q射出。求粒子比荷q/m的大小;

(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点同方向射入,且恰好也从区域的边界另一中点P射出,求粒子速度v的大小。

 

【答案】 (1)E=3N/C    E的方向a指向b

(2)  C/kg

(3)v=4m/s

【解答】

(1)E=3N/C    E的方向a指向b

(2)  C/kg

(3)v=4m/s

【解析】

试题分析:(1)粒子由O至C匀速运动,  

E=3N/C    E的方向a指向b

(2)仅撤去磁场后,带电粒子做类平抛运动,据题意由中点Q射出。

Oc方向上:t=0.5s    

Ob方向上:    

  C/kg

(3)仅撤去电场,带电粒子在磁场中匀速圆周运动。据题意由中点P射出。

由几何关系: m

    

代入得 v=4m/s

考点:洛伦兹力  匀速圆周运动