在竖直平面内建立一平面直角坐标系xOy,x轴沿水平方向如图甲所示。第一象限内有一水平向左的匀强电场E
1;第二象限内有一垂直于纸面的匀强磁场B
1(图中未画出);第四象限内有正交的匀强电场E
2和交变磁场,其中电场方向竖直向上,场强大小与E
1的大小相等,磁场方向与纸面垂直。处在第二象限的发射装置水平向右射出一个比荷q/m=10 C/kg的带正电的颗粒(可视为质点),该颗粒以v
0=3m/s的速度从S点射出后匀速通过第二象限,然后从+y上的P点进入第一象限,最后从+x轴上的K点竖直向下进入第四象限,OP=OK。取颗粒刚进入第四象限的时刻为零时刻,第四象限磁感应强度按如图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),忽略磁场变化造成的其他影响,g=10m/s
2。试求:
(1)第二象限匀强磁场B
1的大小和方向;
(2)带电粒子从P点运动到K点的时间t及电场强度E
1的大小;
(3)-y轴上有一点D,OD=√3OK,若带电粒子在通过K点后的运动过程中不再越过x轴,要使其恰能沿y轴负方向通过D点,求磁感应强度B及其磁场的变化周期T
0.
