
如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有一个方向竖直向下,水平宽度为
l=×10-2m,电场强度E=1.0×l0
4N/C的匀强电场.在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径r=0.01m的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.01T,坐标为x
0=0.04m处有一垂直于x轴的面积足够大的竖直荧光屏PQ.今有一束带正电的粒子从电场左侧沿+x方向射入电场,穿过电场时恰好通过坐标原点,速度大小v=2×l0
6m/s,方向与x轴成30°斜向下,若粒子的质量m=l.0×l0
-20kg,电荷量q=1.0×10
-10C,粒子的重力不计.试求:
(1)粒子射入电场时位置的纵坐标和初速度大小;
(2)粒子在圆形磁场中运动的时间;
(3)若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O′在x轴上的移动范围为[0.01,+∞),由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围.