题目内容
(2013年浙江五校联考) 如图所示,方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界,是一个半径为r的圆,圆心O1在x轴上,OO1距离等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切于P点,在MN的上方是正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E,方向沿x轴的负方向,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。有一群相同的正粒子,以相同的速率,在纸面内沿不同方向从原点O射入第Ⅰ象限,粒子的速度方向在与x轴成θ=30˚角的范围内,其中沿x轴正方向进入磁场的粒子经过P点射入MN后,恰好在正交的电磁场中做直线运动。粒子的质量为m,电荷量为q(不计粒子的重力)。求:
(1)粒子的初速率;
(2)圆形有界磁场的磁感应强度;
(3)若只撤去虚线MN上面的磁场B,这些粒子经过y轴的坐标范围。
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解析:
(1)Eq=qv0B 1分
得:v0=
1分
沿与x轴正方向成θ=30˚角进入圆形有界磁场的粒子经电场E偏转后,过y轴上点的坐标最小
r=
t22 1分
Δy2=v0t2 1分
y2=Δy2+r
得:y2=r+![]()
1分
即:r+![]()
≤ y ≤r+![]()
1分
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