Question

【题目】如图所示，直线与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B2，直线x＝d与间有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度，另有一半径R=m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B1=，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线x＝d和x轴均相切，且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域B2，且第一次进入磁场B2时的速度方向与直线垂直。粒子速度大小v0＝1.0×105m/s，粒子的比荷为=5.0×105C/kg，粒子重力不计。求：

(1)粒子在圆形匀强磁场中运动的时间t1；

(2)坐标d的值；

(3)要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B2应满足的条件

Answer 1

【答案】(1)2.6×10﹣6s(2)4m(3)0≤B2≤0.13T或者B2≥0.3T

【解析】

(1)在磁场B1中

解得

画出轨迹恰为四分之一圆，

得

(2)在电场中类平抛运动

解得

又根据

x=v0t

解得

所以坐标d的值

(3)进入磁场B2的速度为：

当带电粒子出磁场与y轴垂直时，圆周半径

可得

所以

0≤B2≤0.13T。

当带电粒子出磁场与y轴相切时，圆周半径

可得

B2＝0.3T

所以

B2≥0.3T。