Question

【題目】如圖所示，空間以AOB為界，上方有大小為E、方向豎直向下的勻強電場，下方有垂直于紙面向里的勻強磁場，以過O點的豎直虛線OC為界，左側到AA′間和右側到BB′間有磁感應強度大小不同的垂直于紙面向里的勻強磁場，∠AOC＝∠BOC＝60°，現在A點上方某一點以一定的初速度水平向右射出一帶電粒子，粒子的質量為m，電荷量為q，粒子恰好從AO的中點垂直AO進入OC左側磁場并垂直OC進入右側磁場，粒子從OB邊恰好以豎直向上的速度進入勻強電場，AO＝BO＝L，不計粒子的重力，求：

(1)粒子初速度v0的大小；

(2)OC左側磁場磁感應強度B1的大小和右側磁場磁感應強度B2的大小．

Answer 1

【答案】(1) (2)2

【解析】(1)粒子射出后在電場中做類平拋運動，從AO中點垂直AO進入磁場，在電場中運動的水平位移

x＝Lsin 60°

x＝v0t1

豎直方向qE＝ma

vy＝at1

tan 60°＝

解得v0＝

(2)粒子進入磁場時的速度大小v＝＝2v0＝

由于粒子垂直AO進入左側磁場，垂直OC進入右側磁場，因此粒子在左側磁場中做圓周運動的圓心為O點，做圓周運動的半徑r1＝L

由qvB1＝m

解得B1＝2

進入右側磁場后，運動軌跡如圖所示，由于粒子經過OB時速度豎直向上，由幾何關系得

tan 60°＝

解得r2＝L

由qvB2＝m

解得B2＝