问题 计算题

如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子,以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴进入场强为E、方向与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,经过一段时间后恰好通过b点正下方的c点,粒子的重力不计。试求:

(1)圆形匀强磁场的最小面积;

(2)c点到b点的距离d。

答案

解:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由qBv0=m,得R=

粒子经过磁场区域速度偏转角为120°,这表明在磁场区域中运动轨迹为半径为R的圆弧,作出粒子运动轨迹如图中实线所示。所求圆形磁场区域的最小半径为

面积为S=πr2

(2)粒子进入电场做类平抛运动,从b到c垂直电场方向位移为x′=v0t ①

沿电场方向位移为y′=at2 ②

=tan30° ③

解方程①②③得x′=,y′=

d=

单项选择题
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