摘要:25.如图所示.x轴正方向水平向右.y轴正方向竖直向上.在xOy平面内与y轴平行的匀强电场.在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场.在圆的左边放置一带电微粒发射装置.它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m.电荷量q和初速度v的带电微粒.发射时.这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内.已知重力加速度大小为g. (1)从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域.并从坐标原点O沿y轴负方向离开.求电场强度和磁感应强度的大小与方向. (2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域.并说明理由. (3)在这束带电磁微粒初速度变为2v.那么它们与x轴相交的区域又在哪里?并说明理由. 答案(1),方向垂直于纸面向外(2)见解析(3)与x同相交的区域范围是x>0. [解 析]本题考查带电粒子在复合场中的运动. 带电粒子平行于x轴从C点进入磁场.说明带电微粒所受重力和电场力平衡.设电场强度大小为E.由 可得 方向沿y轴正方向. 带电微粒进入磁场后.将做圆周运动. 且 r=R 如图(a)所示.设磁感应强度大小为B.由 得 方向垂直于纸面向外 (2)这束带电微粒都通过坐标原点. 方法一:从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动.其圆心位于其正下方的Q点.如图b所示.这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图b的虚线半圆.此圆的圆心是坐标原点. 方法二:从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动.如图b示.高P点与O′点的连线与y轴的夹角为θ.其圆心Q的坐标为,圆周运动轨迹方程为 得 x=0 x=-Rsinθ y=0 或 y=R (3)这束带电微粒与x轴相交的区域是x>0 带电微粒在磁场中经过一段半径为r′的圆弧运动后.将在y同的右方的区域离开磁场并做匀速直线运动.如图c所示.靠近M点发射出来的带电微粒在突出磁场后会射向x同正方向的无穷远处国靠近N点发射出来的带电微粒会在靠近原点之处穿出磁场. 所以.这束带电微粒与x同相交的区域范围是x>0.

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