如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)。
解:粒子运动路线如图示有
L=4R ①
粒子初速度为v,则有:qvB=mv2/R ②
由①、②式可算得:v=qBL/4m ③
设粒子进入电场作减速运动的最大路程为l,加速度为
a,v2=2al ④
qE=ma ⑤
粒子运动的总路程 s=2πR+2l ⑥
由①、②、④、⑤、⑥式,得:s=πL/2+qB2L2/(16mE) ⑦