如图所示,坐标空间中有匀强电场和匀强磁场,y轴为两种场的分界面,磁场区域的宽度为d,现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒

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  • 解题思路:粒子在电场中沿+Y方向做匀加速直线的分运动,沿+X方向做匀速直线的分运动,根据类平抛运动规律求解电场强度;

    粒子能射出磁场的临界条件是在磁场中的圆周运动轨迹与磁场右边界相切,由ihe知识求半径然后由牛顿第二定律求磁感应强度.

    (1)粒子在电场中沿+Y方向做匀加速直线的分运动,沿+X方向做匀速直线的分运动.

    有:X=L=v0t;

    Y=

    L

    2=

    1

    2at2;

    a=

    qE

    m

    综上有:E=

    mv02

    ql

    (2)设粒子出电场进入磁场时的速度与X轴成α角.有tanα=

    vy

    vx=

    at

    v0=1;

    可推出α=45°;

    粒子能射出磁场的临界条件是在磁场中的圆周运动轨迹与磁场右边界相切.即:d=R+Rcosα=(1+

    2)R;

    由在磁场中f洛=qBv=Fn=

    mv2

    R

    可推出R=

    mv

    qB

    因此有B<(1+

    2)

    mvo

    qd

    答:(1)电场强度的大小为

    mv02

    ql;

    (2)磁感应强度应满足的条件为B<(1+

    2)

    mvo

    qd.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

    考点点评: 本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,要掌握住半径公式、周期公式,熟练应用.

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