带电粒子在组合场中的运动
[方法点拨] (1)带电粒子在匀强电场中一般做匀变速直线运动或类平抛运动;在匀强磁场中运动时一般做匀速圆周运动.(2)明确各段运动性质,画出运动轨迹,特别注意各衔接点的速度方向、大小.
1.(2018·福建省龙岩市模拟)如图1所示,在空间有xOy坐标系,第三象限有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,第四象限有竖直向上的匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的正离子,从A处沿与x轴负方向成60°角垂直射入匀强磁场中,结果离子正好从距O点为L的C处沿垂直电场方向进入匀强电场,最后离子打在x轴上距O点2L的D处.不计离子重力,求:
图1
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)离子从A处运动到D处所需的时间;
(3)电场强度E的大小.
2.(2018·四川省泸州市一检)如图2所示,左侧两平行金属板上、下水平放置,它们之间的电势差为U、间距为L,其中有匀强磁场;右侧为“梯形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH∥CD, AH=L.一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从小孔S1射入左侧装置,恰能沿水平直线从小孔S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“梯形”区域,最后全部从边界AC射出.若两个区域的磁场方向均垂直于纸面向里、磁感应强度大小均为B,“梯形”宽度MN=L,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)
图2
(1)求出粒子速度的大小,判定粒子的电性;
(2)这束粒子中,粒子质量最小值和最大值各是多少.