如圖所示,空間有一xOy直角坐標(biāo)系,其第Ⅰ象限存在沿y軸正方向的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=10
4N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)、第Ⅳ象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。有一帶負(fù)電粒子從y軸上的P點(diǎn)(y
P=0.1m)以某一初速度v
0=2×10
4m/s平行于x軸正方向射出,已知帶電粒子質(zhì)量m=1×10
-15kg,電荷量q=2×10
-10C。在x軸下方有一平行于y軸的擋板MN(足夠長(zhǎng)),M點(diǎn)處于x軸上,其坐標(biāo)為x
M=0.4m,不計(jì)帶電粒子的重力和電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界效應(yīng)。求:
(1)帶電粒子第一次經(jīng)過(guò)x軸的坐標(biāo)x
1;
(2)帶電粒子從P點(diǎn)出發(fā)到返回y軸所需的時(shí)間t;
(3)若第Ⅰ象限的電場(chǎng)強(qiáng)度E受控于帶電粒子從P點(diǎn)發(fā)射的初速度v
0,即始終有:E=Bv
0(磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變),要使帶電粒子能擊中擋板左側(cè),求出粒子發(fā)射初速度v
0的范圍。