题目内容
【题目】如图所示,一质量为m、电荷量为的带正电粒子从O点以初速度v0水平射出。若该带电粒子运动的区域内有一方向竖直向下的匀强电场,则粒子恰好能通过该区域中的A点;若撤去电场,加一垂直纸面向外的匀强磁场,仍将该粒子从O点以初速度v0水平射出,则粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。已知OA之间的距离为d,B点在O点的正下方,∠BOA=60°,粒子重力不计。求:
(1)磁场磁感应强度的大小B;
(2)粒子在电场时运动中到达A点速度的大小v。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)如图所示,撤去电场加上磁场后,粒子恰好能经A点到达B点,由此可知,OB为该粒子做圆周运动的直径,则粒子在磁场中做圆周运动的半径为:
由于
得:
(2)粒子在匀强电场中做类平抛运动,设粒子从O点运动到A点所需要的时间为t,则:
由动能定理有:
联解得: