题目内容
如图所示,现有一质量为m、电荷量为e的电子从y轴上的P(0,a)点以初速度v0平行于x轴射出,为了使电子能够经过x轴上的Q(b,0)点,可在y轴右侧加一垂直于xOy平面向里、宽度为L的匀强磁场,磁感应强度大小为B,该磁场左、右边界与y轴平行,上、下足够宽(图中未画出).已知

解:设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,则
eBv0=m ①
解得r= ②
(1)当r>L时,磁场区域及电子运动轨迹如图1所示,由几何关系有
sinθ==
③
则磁场左边界距坐标原点的距离为
x1=b-L-[a-r(1-cosθ)]cotθ ④
x1=b-L-[a-]cotθ
(其中θ=arc sin) ⑤
(2)当r≤L时,磁场区域及电子运动轨迹如图2所示,由几何关系得磁场左边界距坐标原点的距离为x2=b- ⑥
x2=b-
=b- ⑦

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