题目内容
如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上坐标为
的A点。粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为
的C点,电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用)。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ;
(3)圆形磁场的最小半径Rm。
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解:(1)从A到C的过程中,电子做类平抛运动,
有:
(2分)
2L=vt (2分)
联立解得:
(2分)
(2)设电子到达C点的速度大小为vc,方向与y轴正方向的夹角为
。
由动能定理,有
(2分)
解得
(2分)
![]()
得
(2分)
(3)画轨迹如右图所示。
电子在磁场中做匀速圆周运动的半径
(2分)
电子在磁场中偏转120°后垂直于ON射出。
磁场最小半径为:
(3分)
得:
(2分)
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