如图所示,一个质量为m,电荷量为q的带负电的粒子(重力不计),以初速度v由狭缝S1,垂直进入电场强度为E的匀强电场中.(1)为了使此粒子不改变方向从狭缝S2穿出,则必须在匀强电

◎ 题目

如图所示,一个质量为m,电荷量为q的带负电的粒子(重力不计),以初速度v由狭缝S1,垂直进入电场强度为E的匀强电场中.
(1)为了使此粒子不改变方向从狭缝S2穿出,则必须在匀强电场区域加入匀强磁场,求匀强磁场B1的大小和方向.
(2)带电粒子从S2穿出后垂直边界进入一个矩形区域,该区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,粒子运动轨迹如图所示,若射入点与射出点间的距离为L,求该区域的磁感应强度B2的大小.

◎ 答案

(1)粒子在电场中受竖直向上的电场力作用,若要使粒子不改变方向从S2射出,则粒子竖直方向受力平衡,故:qvB1=Eq
解得:B1=
E
v

根据左手定则,磁场方向垂直纸面向里;
(2)由粒子在匀强磁场中洛伦兹力提供向心力,即:qvB2=m
v2
r

且由图可知:L=2r
解得:B2=
2mv
qL

答:(1)匀强磁场B1的大小为
E
v
,磁场方向垂直纸面向里;(2)该区域的磁感应强度B2的大小为
2mv
qL

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个质量为m,电荷量为q的带负电的粒子(重力不计),以初速度v由狭缝S1,垂直进入电场强度为E的匀强电场中.(1)为了使此粒子不改变方向从狭缝S2穿出,则必须在匀强电…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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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