题目内容
如图所示,在平面直角坐标系
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里的圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿
轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。一粒子源固定在
轴上的A(—L,0)点,沿y轴正方向释放电子,电子经电场偏转后能通过y轴上的
点,再经过磁场偏转后恰好垂直击中ON,ON与x轴正方向成30°角。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)电子的释放速度
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
;
(3)粗略画出电子在电场和磁场中的轨迹;
(4)圆形磁场的最小半径Rmin。
![]()
解:(1)从A到C的过程中,电子做类平抛运动,有:
![]()
![]()
联立解得:
![]()
(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:
, ![]()
得:
,
, ![]()
得:
=30° ![]()
(3)如图
(4)电子的运动轨迹如(3)问图,电子在磁场中做匀速圆周运动的半径
![]()
电子在磁场中偏转120°后垂直于ON射出,则磁场最小半径:
![]()
由以上两式可得:
![]()
评分标准:![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
各2分,![]()
![]()
各1分,图3分。
![]()