题目内容
【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一 象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在 x轴上坐标为(-L,0)的A点.粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点,电子经过磁场偏转后恰好 垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用).求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ;
(3)圆形磁场的最小半径Rmin .
【答案】(1);(2)θ=45°;(3)。
【解析】(1)从A到C的过程中,电子做类平抛运动,有:
2L=vt
联立解得: .
(2)设电子到达C点的速度大小为vC,方向与y轴正方向的夹角为θ.由动能定理,有: mvC2-mv2=eEL
解得:vC=v
解得:θ=45°.
(3)电子的运动轨迹图如图,电子在磁场中做匀速圆周运动的半径
电子在磁场中偏转120°后垂直于ON射出,则磁场最小半径:Rmin= =rsin 60°
由以上两式可得: .
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