粒子从O点沿y轴正方向射出,粒子做圆周运动。当经过半个圆时,粒子到达x轴的A点(粒子第一次到达x轴)。此时速度垂直于x轴,沿y轴负方向。粒子进入电场后做匀减速运动,直到速度减为0,然后做匀加速运动,再次到达A点(粒子第二次到达x轴)。此过程电场力做功为0,所以与第一次到达x轴是速度一样。粒子再次进入磁场作圆周运动,经过半个圆,粒子到达x轴的B点。(粒子第三次到达x轴)
根据题意,OB长为L。又由图可知,OB为4个半径长,所以粒子做圆周运动的半径R=L/4
R=mv/qB => v=qBL/4m
粒子在电场中运动时,从进入电场到速度减为0的过程,位移为S1,则:
2(Eq/m)S1=v^2 => S1=qB^2L^2/32Em
粒子在磁场中运动半个圆的路程:S2=πR=πL/4
所以总路程:S=2S1+2S2=πL/2+qB^2L^2/16Em