解答:解:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示,由于粒子在磁场和电场分界线处的速度与x轴垂直,圆周O′应在x轴上,
O′长度即为粒子运动的半径R,由几何关系得:
R2=l2+(R-d)2 ①
粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力得:
Bqv0=m
②v02 R
由①②解得:B=
2dmv0
q(l2+d2)
(2)设∠AO′B=α,则sinα=
③l R
由①③得:α=arcsin
2dl
l2+d2
粒子在磁场中运动的时间
t1=
=Rα v0
arcsin
d2+l2
2dv0
④2dl
l2+d2
进入电场后做类平抛运动,其初速度为v0,方向垂直于电场,设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:
qE=ma⑤
由运动学公式得:d=
at22⑥1 2
由⑤⑥解得:t2=
2md qE
粒子运动的总时间t=t1+t2=
arcsin
d2+l2
2dv0
+2dl
l2+d2
2md qE
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小为
;2dmv0
q(l2+d2)
(2)粒子从A点运动到C点的总时间t为
arcsin
d2+l2
2dv0
+2dl
l2+d2
.
2md qE