摘要:9. 如图(甲)所示.在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场.右侧有一个以点(3L.0)为圆心.半径为L的圆形区域.圆形区域与x轴的交点分别为M.N.现有一质量为m.带电量为e的电子.从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场.飞出电场后从M点进入圆形区域.速度方向与x轴夹角为30°.此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场.以垂直于纸面向外为磁场正方向).最后电子运动一段时间后从N飞出.速度方向与进入磁场时的速度方向相同(与x轴夹角也为30°).求: ⑴ 电子进入圆形磁场区域时的速度大小, ⑵ 0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小, ⑶ 写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小.磁场变化周期T各应满足的表达式. 答案: 解:⑴ 电子在电场中作类平抛运动.射出电场时.如图1所示. 由速度关系: 解得 ⑵ 由速度关系得 (2分) 在竖直方向 (2分) 解得 (2分) ⑶ 在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°.所以.在磁场变化的半个周期内.粒子在x轴方向上的位移恰好等于R.粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是: 2nR=2L (2分) - 2 - 电子在磁场作圆周运动的轨道半径 (2分) 解得 (n=1.2.3--) 若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周.同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时.可使粒子到达N点并且速度满足题设要求.应满足的时间条件: (1分) (1分) 代入T的表达式得:(n=1.2.3--)
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