解题思路:1、带电粒子沿y轴做直线运动,说明粒子的受力平衡,即受到的电场力和磁场力大小相等,从而可以求得电场强度的大小.
2、只有磁场时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,明确运动的轨迹,找出圆心,根据几何关系和洛伦兹力提供向心力,求比荷.
3、仅有电场时,带电粒子作类平抛运动,根据类平抛运动的规律和结合知识求速度.
(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E.可判断出粒子受到的洛伦兹力沿X轴正方向,可知电场强度沿X轴正方向,且有:
qE=qV0B
解得:E=V0B
(2)仅有磁场时,带电粒子做匀速圆周运动,根据几何关系有:
R=rtana
由洛伦兹力充当向心力得:
qV0B=
mV20
r
解得:
q
m=
3V0
3RB
(3)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中做类平抛运动:
y=Vt
X=[1/2at2
qE=ma
由几何关系知:
y=R+Rsinθ
X=Rcosθ
由以上各式解得
v=
3
2V0
答:(1)电场强度的大小V0B方向沿X轴正方向;
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从A点以相同的速度射入,恰从圆形区域的边界M点射出.已知OM与x轴的夹角为θ=300,粒子比荷
q
m=
3V0
3RB];
(3)若仅撤去磁场,带电粒子仍从A点射入,恰从圆形区域的边界N点射出(M和N是关于y轴的对称点),粒子运动初速度的大小
3
2V0.
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,明确粒子的运动轨迹后,几何关系就比较明显了.