Question

(11分)(2009·安徽省六校聯考)如圖所示，為某種新型設備內部電、磁場分布情況圖．自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區域．區域Ⅰ寬度為d1，分布有沿紙面向下的勻強電場E1；區域Ⅱ寬度為d2，分布有垂直紙面向里的勻強磁場B1；寬度可調的區域Ⅲ中分布有沿紙面向下的勻強電場E2和垂直紙面向里的勻強磁場B2.現在有一群質量和帶電荷量均不同的帶正電粒子從區域Ⅰ上邊緣的注入孔A點被注入，從靜止開始運動，然后相繼進入Ⅱ、Ⅲ兩個區域，滿足一定條件的粒子將回到區域Ⅰ，其他粒子則從區域Ⅲ飛出．三區域都足夠長，粒子的重力不計．
已知能飛回區域Ⅰ的帶電粒子的質量為m＝6.4×10－27kg，帶電荷量為q＝3.2×10－19C，且d1＝10cm，d2＝5cm，d3>10cm，E1＝E2＝40V/m，B1＝4×10－3T，B2＝2×10－3T.

試求：
(1)該帶電粒子離開區域Ⅰ時的速度．
(2)該帶電粒子離開區域Ⅱ時的速度．
(3)該帶電粒子第一次回到區域Ⅰ的上邊緣時離開A點的距離．

Answer 1

　(1)2×104m/s　方向豎直向下
(2)2×104m/s　方向與x軸正向成45°角
(3)57.26cm

解析