题目内容
如图甲所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强 磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1=R0，R2=3R0。一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力。
(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小。
(2)若撤去电场，如图乙所示，已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度V2射出，方向与OA延长线成 45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间。
(3)在图乙中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？
(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小。
(2)若撤去电场，如图乙所示，已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度V2射出，方向与OA延长线成 45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间。
(3)在图乙中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？
解：(1)以粒子为研究对象，由动能定理：
得：
(2)设磁场的磁感应强度为B，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设圆的半径为r，有：
由几何关系得：r2+r2=(R2-R1)2
解得：
由以上两式可以解得：
根据公式
解得：
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，粒子的速度方向沿垂直于AC方向，设半径为r1，要使粒子一定能够从外圆射出，则必满足：2r1>R2+R1
由
，联立以上各式得：
比较以上两种情况，应当是第二种情况磁场最小，即
得：
(2)设磁场的磁感应强度为B，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设圆的半径为r，有：
由几何关系得：r2+r2=(R2-R1)2
解得：
由以上两式可以解得：
根据公式
解得：
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，粒子的速度方向沿垂直于AC方向，设半径为r1，要使粒子一定能够从外圆射出，则必满足：2r1>R2+R1
由
，联立以上各式得：比较以上两种情况，应当是第二种情况磁场最小，即
练习册系列答案
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（2010?威海二模）如图甲所示，在以O为坐标原点的xoy平面内，存在着范围足够大的电场和磁场．一个质量m=2×10-2kg，带电量q=+5×10-3C的带电小球在0时刻以v0=40m/s的速度从O点沿+x方向（水平向右）射入该空间，在该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场，其中电场沿-y方向（竖直向上），场强大小E0=40V/m．磁场垂直于xoy平面向外，磁感应强度大小B0=4πT．取当地的重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，计算结果中可以保留根式或π．试求：
平面内，存在着范围足够大的电场和磁场。一个质量
，带电量
的带电小球在0时刻以
的速度从O点沿
方向（水平向右）射入该空间，在该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场，其中电场沿
方向（竖直向上），场强大小
。磁场垂直于
。取当地的重力加速度
，不计空气阻力，计算结果中可以保留根式或
。试求：
末小球速度的大小。
内运动轨迹的示意图。
末小球的位置坐标。
平面内，存在着范围足够大的电场和磁场。一个质量
，带电量
的带电小球在0时刻以
的速度从O点沿
方向（水平向右）射入该空间，在该空间
同时加上如图乙所示的电场和磁场，其中电场沿
方向（竖直向上），场强大小
。磁场垂直于
。取当地的重力加速度
，不计空气阻力，计算结果中可以保留根式或
。试求：
末小球速度的大小。
内运动轨迹的示意图。
末小球的位置坐标。
平面内，存在着范围足够大的电场和磁场。一个质量
，带电量
的带电小球在0时刻以
的速度从O点沿
方向（水平向右）射入该空间，在该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场，其中电场沿
方向（竖直向上），场强大小
。磁场垂直于
。取当地的重力加速度
，不计空气阻力，计算结果中可以保留根式或
。试求：
末小球速度的大小。
内运动轨迹的示意图。
末小球的位置坐标。