如图所示,x轴上方以原点O为圆心、半径为R=2m的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面...
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如图所示,x轴上方以原点O为圆心、半径为R=2 m的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度为,在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场。y轴下方的A点与O点的距离为d=1 m,一质量为、电荷量为的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点*入磁场,不计粒子的重力作用。
(1)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E,求E;
(2)若电场强度变化为第(1)问E的,求粒子经过磁场偏转后到达x轴时的坐标。
【回答】
【解析】(1)粒子恰好不经过轴,则离开磁场时速度方向与轴平行,如图(*)所示
由几何关系得: (2分)
在电场中 (1分)
在磁场中(2分)
联立解得(2分)
(2)若电场强度变为原来的可知(2分)
如图(乙)所示,设轨迹圆弧的弦与x轴夹角为α,由 ,有(2分)
所以粒子经轴时位置坐标为(1分)
解得(1分)
即坐标为(2分)
知识点:安培力与洛伦兹力单元测试
题型:计算题
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