题目内容
如图所示,圆心为原点、半径为
的圆将
平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于
平面的匀强磁场。平行于x轴的荧光屏垂直于
平面,放置在直线
的位置。一束质量为
、电荷量为q、速度为
的带正电粒子从坐标为(
,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为(0,-2R)的
点。若区域Ⅱ中加上平行于x轴的匀强电场,从A点沿x轴正方向以速度2
射入区域Ⅰ的粒子垂直打在荧光屏上的N点。不考虑重力作用,求:
![]()
(1)在区域Ⅰ中磁感应强度B的大小和方向。
(2)在区域Ⅱ中电场的场强为多大?MN两点间距离是多少?
(1)
, 方向垂直纸面向外;(2)![]()
【解析】
试题分析: (1)如图所示,粒子在区域Ⅰ中运动四分之一圆周后,从C点沿y轴负方向打在M点,轨迹圆心是O1点。
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半径为r1=R
洛仑兹力充当向心力
,解得
, 方向垂直纸面向外 (1分)
(2)当2v0速度射入,粒子在区域Ⅰ中作圆周运动半径为2R
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由右图及几何关系可知:
,
由数学知识可知:
,
粒子进入电场后y轴方向做匀速直线运动,则时间![]()
粒子在x轴方向做匀减速直线运动,则:
又
联立得:
考点: 带电粒子在复合场中的运动
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