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精英家教网如图所示,在竖直平面一圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,B的方向垂直纸面,O点是圆形区域的圆心.一带电粒子(不计重力)从A点沿AO方向入射,速度为v0,偏转60°之后从B点出射.现把圆形区域的磁场改为竖直方向的匀强电场E,使带电粒子仍以原速度沿AO方向入射从B点出射,则(  )
分析:根据几何关系得出带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径,根据半径公式从而得出磁感应强度与圆形区域半径的关系,改为竖直方向的匀强电场,粒子做类平抛运动,通过水平为和竖直位移,求出电场强度与圆形区域半径的关系,从而得出电场强度与磁感应强度的关系.
解答:解:根据几何关系得,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r=
3
R

因为qvB=m
v02
r
,解得
3
R=
mv0
qB
①.
现把圆形区域的磁场改为竖直方向的匀强电场E,
竖直位移y=
3
2
R
,水平位移x=
3
2
R

t=
x
v0
=
3R
2v0

y=
1
2
at2=
1
2
qE
m
9R2
4v02
=
3
2
R
,解得qER=
4
3
9
mv02

联立①②两式得,E=
4
3
Bv0
.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:解决本题的关键知道带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动,垂直进入匀强电场后做类平抛运动.
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