2.
电磁场有力的性质,在现代科学实验和技术设备中广泛应用电磁场约束和加速带电粒子。如图所示,在平面直角坐标系
内,第一象限内有边长为L的正方形区域OABC,有垂直纸面向里的匀强磁场。第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场。M、N两平行金属板之间的电压为U,一质量为m,电荷量为q的带负电粒子从靠近N板的S点由静止开始加速,从x轴上的D点垂直于x轴射入电场,从OA边的中点P且与y轴负方向成
角射入磁场。粒子重力不计,忽略带电粒子间的相互作用(计算结果可以带根号)。
(1)求粒子进入第二象限电场的位置坐标;
(2)为使粒子可从BC边射出,求匀强磁场的磁感应强度的大小范围;
(3)若磁感应强度 , 求粒子在磁场中运动的时间。