带电粒子在组合场中的运动[方法点拨](1)带电粒子在匀强电场中一般做匀变速直线运动或类平抛运动;在匀强磁场中运动时一般做圆周运动;(2)明确各段运动性质,画出运动轨迹,特别注意各衔接点的速度方向、大小.1.如图1所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在-m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2m.一带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经过y轴时速度方向垂直y轴.当电场左边界与y轴重合时,带电粒子经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力.求:图1(1)带电粒子的比荷(电量和质量的比值);(2)Q点的横坐标;(3)若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系.2.容器A中装有大量的质量、电荷量不同但均带正电的粒子,粒子从容器下方的小孔S1不断飘入加速电场(初速度可视为零)做直线运动,通过小孔S2后从两平行板中央沿垂直电场方向射入偏转电场.粒子通过平行板后沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,最后打在感光片上,如图2所示.已知加速电场中S1、S2间的加速电压为U,偏转电场极板长为L,两板间距也为L,板间匀强电场强度E=,方向水平向左(忽略板间外的电场),平行板f的下端与磁场边界ab相交于点P,在边界ab上实线处固定放置感光片.测得从容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之间,且Q距P的长度为3L,不考虑粒子所受重力与粒子间的相互作用,求:图2(1)粒子射入磁场时,其速度方向与边界ab间的夹角;(2)射到感光片Q处的粒子的比荷(电荷量与质量之比);(3)粒子在磁场中运动的最短时间.3.如图3所示,在直角坐标系第二象限中有磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场区域Ⅰ,在第一象限的y>L区域有磁感应强度与区域Ⅰ相同的磁场区域Ⅱ;在第一象限的