问题 计算题

(18 分)如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y 方向的匀强电场, 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为的带电粒子以大小为 v 0的初速度自点沿+x 方向运动,恰经原点O进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从 x轴上的点 Q(9 d,0 )沿-y 方向进入第Ⅳ象限;已知该匀强磁场的磁感应强度为  ,不计粒子重力。 

(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小;

(2) 求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间t B

(3) 求圆形磁场区的最小半径rm

答案

(1)(2) (3)d

题目分析:⑴粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动:

  ①

   ②

  ③

解得:场强   ④

(2)设粒子到达O点瞬间,速度大小为,与轴夹角为

    ⑤

     ⑥

 ⑦

粒子在磁场中,洛伦兹力提供向心力:

     ⑧

解得,粒子在匀强磁场中运动的半径

   ⑨

在磁场时运动角度:

     ⑩

在磁场时运动时间(11)

(3)如图,若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端,可求得磁场区的最小半径

     (12)

解得:  (13)

判断题
单项选择题