(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动;
加速度:a=
; qE m
在电场中运动的时间:t1=
; 2L v0
沿y轴正方向,则有:
a1 2
=L;
t
即
?1 2
?(qE m
)2=L,则:2L v0
E=
;m
v
2qL
(2)带电粒子刚进入磁场时,沿y轴正方向的分速度:
vy=at1=
?qE m
=2L v0
?m
v
2qL
?q m
=v02L v0
则带电粒子进入磁场时的速度:
v=
=
+
v
v
v0
2
由于在磁场中洛伦兹力不改变带电粒子速度大小,
则:vp=v=
v0
2
(3)由图可知,带电粒子进入磁场时,速度v与x轴正方向夹角α,
满足tanα=
=1,故α=45°;vy v0
则偏转圆的圆心角θ=
π 2
由几何关系可知,偏转半径:
R=
×2L=
2
2
=mv Bq
,则B=m
v0
2
Bq
;mv0
Lq
则粒子在磁场中运动时间:
t2=
=T 4
×1 4
,即:2πm Bq
t2=
πL 2v0
故:
=t2 t1
π 4
答:(1)电场强度E为
;m
v
2qL
(2)从P点射出时速度vp的大小为
v0;
2
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比为
.π 4