(1)
(2)
(3)
(1) 由于重力忽略不计,微粒在第四象限内仅受,且微粒做直线运动,速度的变化会引起洛仑兹力的变化,所以微粒必做匀速直线运动.这样,电场力和洛仑兹力大小相等,方向相反,电场 E 的方向与微粒运动的方向垂直,即与 y 轴负方向成60°角斜向下.
由力的平衡有
Eq = B 1qv
∴
(2) 画出微粒的运动轨迹如图.
由几何关系可知粒子在第一象限内做圆周运动的半径为
微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即
解之得
(3) 由图可知,磁场 B 2的最小区域应该分布在图示的矩形 PACD 内.由几何关系易得
所以,所求磁场的最小面积为