Question

如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內做直線運動，經過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區域（圖中未畫出磁場區域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場. 電場強度大小為E，方向豎直向上. 當粒子穿出電場時速度大小變為原來的倍. 已知帶電粒子的質量為m，電量為q，重力不計. 粒子進入磁場前的速度與水平方向成60°角，如圖. 試解答：

（1）粒子帶什么電？
（2）帶電粒子在磁場中運動時速度多大？
（3）該圓形磁場區域的最小面積為多大？

Answer 1

（1）負電（2）（3）S=

解析試題分析： （1）已知磁場垂直紙面向里， 粒子在磁場中向右偏轉60⁰垂直進入電場，
由左手定則判斷：粒子一定帶負電---------------2分
（2）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向： ----------1分
豎直方向：  ---------1分
其中，；  ---------2分
解得：  -------------------2分
(3) 粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力完全提供向心力： ，即：
將v₀代入，得： ----------------2分
已知速度偏向角為60⁰，磁場面積最小值是以R為直徑的圓：
整理得： S= ------------------2分

考點：考查了帶電粒子在電磁場中的運動