(1)由题意可知:粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R=r=0.5m,有:
Bqv=m
v2 R
可得粒子进入电场时的速度:
v=
=1×109×2×10-3×0.5=1×106m/sqBR m
在磁场中运动的时间:
t1=
T=1 4
×1 4
=2πm qB
×1 2
=7.85×10-7s;3.14 1×109×2×10?3
(2)粒子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,如图所示:
在电场中的加速度大小:
a=
=1.5×103×1×109=1.5×1012m/s2qE m
粒子穿出电场时:
vy=at2=a×
=1.5×1012×L1 v
=0.75×106m/s0.5 1×106
在磁场中:
y1=1.5r=1.5×0.5=0.75m
在电场中侧移:
y2=
at2=1 2
×1.5×1012×(1 2
)2=0.1875m0.5 1×106
故y=y1+y2=0.75m+0.1875m=0.9375m
则该发光点的坐标(1,0.9375).
答:(1)粒子进入电场时的速度为1×106m/s,粒子在磁场中的运动的时间为7.85×10-7s;
(2)速度方向与y轴正方向成30°射入磁场的粒子,最后出电场的位置坐标为(1,0.9375).