一、原题
25、(20分)、如图所示,在坐标系XOY的第一象限中存在沿Y的正方向的匀强电场,场强为为E,在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,A是Y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是X轴上的一点,到O的距离为L,质量为m。电荷量为q的带负电的粒子以某一初速沿X轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域,并再次通过A点,此时速度方向与Y轴成锐角,不计重力。试求

(1)粒子经过C点时的速度大小和方向
(2)磁感应强度的大小B
二、分析:
电粒从A点进入纯电场中,作类平抛运动;从C点进入纯磁场后,开始作匀速圆周运动;粒子不能在OC间出场,否则不能过A点,所以它只能以匀速圆周运动的形式从A点射了出回到电场中。

三、求解
解:(1)粒子到达C点的X轴向速度为v1,Y轴向速度为v2,加速度为a。
由牛顿定律:![]()
Y轴方向上,从静止开始的匀加速运动得
![]()
运动时间![]()
X轴方向上匀速直线运动得
这样粒子到达C点的速度![]()
与X轴的夹角θ,有
,即![]()
位移AC与X轴的夹角β,有![]()
(2)粒子在磁场中作匀速圆周运动,速度方向就是该圆的切线方向,位移就是弦,速度与位移的夹角就是弦切角
,所以半径

由粒子受到的洛仑兹力为向心力![]()
得到:![]()