题目内容
【题目】如图,在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场。在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。y轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场。粒子重力不计,求:
(1)要使粒子离开磁场时的速度方向与x轴平行,电场强度E0大小;
(2)若电场强度E=E0,粒子仍从A点由静止释放,离开磁场后经过x轴时的位置与原点的距离。
【答案】(1)(2)
【解析】解:(1)粒子在电场中加速,由动能定理得:
粒子进入磁场后做圆周运动,有
粒子之后恰好不再经过x轴,则离开磁场时的速度方向与x轴平行,运动情况如图①
可得
联立解得
(2)将代入可得磁场中运动的轨道半径
粒子运动情况如图②,图中的角度α、β满足
即
粒子经过x轴时的位置坐标为
解得
练习册系列答案
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