题目内容
【题目】如图所示,空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界面.图中虚线为磁场区的右边界.现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子,从电场中的P点以初速度v0沿x轴正方向开始运动,已知P点的坐标为(-L,0),且L=
,试求:
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(1)带电粒子运动到y轴上时的速度;
(2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中,磁场的宽度最大为多少?(不计带电粒子的重力)
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1)答案:粒子在电场中做类平抛运动,
竖直速度Vy=at,……………………………………………1分
加速度
……………………………………………2分
水平位移L=V0t,……………………………………………1分
由以上各式得进入电场时的合速度为
,方向与y轴成450,………………………3分
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
………………………3分
………………………3分
与右边界相切时,由几何关系得Rsin450+R=d,解得
,………4分
故磁场的宽度最大为
………………………2分
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