Question

8．如圖所示，直角坐標系xOy的第Ⅰ象限有豎直向上的勻強電場，第Ⅱ象限有方向垂直紙面向里的勻強磁場．質(zhì)量為m、電量為-q的粒子從磁場中M點以速度v₀沿y軸正方向開始運動，經(jīng)y軸上N點沿x軸正方向射入電場，并從x軸上P點離開電場，已知M點的坐標為（-d，d），P點的坐標為（2d，0），不計粒子的重力．求：
（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；
（2）勻強電場的電場強度E的大�。�

Answer 1

分析 （1）帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑，由半徑公式求出勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；
（2）帶電粒子進入電場后做類平拋運動，根據(jù)運動學(xué)公式求出電場強度E的大��；

解答 解：（1）帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有
$q{v}_{0}^{\;}B=m\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$
解得：$R=\frac{m{v}_{0}^{\;}}{qB}$…①
根據(jù)幾何關(guān)系：R=d…②
聯(lián)立①②得：$B=\frac{m{v}_{0}^{\;}}{qd}$
（2）帶電粒子在電場中做類平拋運動：
x方向：$2d={v}_{0}^{\;}t$…③
y方向：$2d=\frac{1}{2}\frac{qE}{m}{t}_{\;}^{2}$…④
聯(lián)立③④得：$E=\frac{m{v}_{0}^{2}}{qd}$
答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為$\frac{m{v}_{0}^{\;}}{qd}$；
（2）勻強電場的電場強度E的大小$\frac{m{v}_{0}^{2}}{qd}$

點評 帶電粒子在電磁場中的運動要注意分析過程，并結(jié)合各過程中涉及到的運動規(guī)律采用合理的物理規(guī)律求解．