(2004?扬州一模)如图所示,在真空区域内,有宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,MN、PQ是磁场的边界.一质量为m,带电量为-q的粒子,先后两次沿着与MN夹角为θ(0°<θ<90°)的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中.第一次粒子以速度v1射入磁场,粒子刚好没能从PQ边界射出磁场;第二次粒子以速度v2射入磁场,粒子刚好垂直PQ射出磁场(不计粒子重力,v1、v2均为未知量).求:(1)v1v2的值;(2)为使粒子以速度v1射入磁场后沿直线射出PQ边界,可在磁场区域加一匀强电场,求该电场的场强大小和方向.
(1)第一次粒子不穿出磁场区域,L=R
1+R
1cosθ,则
R1=,
v1==;
第二次粒子垂直PQ边界飞出,
R2=,
v2==.
所以,
=
; 搭绝耐
(2)所加电场使粒子所受的电场力和洛仑兹力等值反向,有qE=qBv
1所以,E=
,方向斜向右下,与水平成θ角.
答:(1)两种情况下速度的比值为
;(2)场强宏旁的大小为
,方向斜向下,与水平方知春向成θ角