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如图所示,在平面直角坐标系xOy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内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场

网友投稿  2022-09-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,在平面直角坐标系xOy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内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上的A点,A点坐标为(-L,0).粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上的C点,C点坐标为(0,2L),电子经过磁场偏转后方向恰好垂直ON,ON是与x轴正方向成15°角的射线.(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)第二象限内电场强度E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θ.
(3)圆形磁场的最小半径Rmin
魔方格

◎ 答案

(1)从A到C的过程中,电子做类平抛运动,有:
L=
eE
2m
t2 
2L=vt 
联立解得:E=
mv2
2eL
. 
(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θ.由动能定理,有:
1
2
mvC2-
1
2
mv2=eEL 

解得:vC=

2
v
cos θ=
v
vc
=

2
2
 
解得:θ=45°. 
(3)电子的运动轨迹图如图,电子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=
mvc
eB
=

2
mv
eB
 
电子在磁场中偏转120°后垂直于ON射出,则磁场最小半径:Rmin=
PQ
2
=rsin 60° 
由以上两式可得:Rmin=

6
mv
2eB
. 

魔方格

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在平面直角坐标系xOy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内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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