题目
(16分)如图所示自上而下分为Ⅰ、Ⅱ二个区域,在Ⅰ、Ⅱ中分布有垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ宽度为d区域Ⅱ中海分布有言纸面竖直向上的匀强电场。现有一质量为m,电量为q的尘粒,从区域Ⅰ上边缘的S处由静止开始运动,然后以与界面成α角的方向从S1处进入Ⅱ区域,尘粒在Ⅱ区域中刚好做匀速圆周运动,最后通过S2回到Ⅰ区域,已知S1到S2的距离为L,重力加速度为g。求: (1)该尘粒在进入Ⅱ区域时的速率 (2)匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小 (3)欲使微粒能进入Ⅱ区域,区域Ⅰ宽度d应满足的条件
答案:(16分)(1)尘粒中重力和洛仑磁力作用下由S运动到S1 根据动能定理:………………………………………(4分) (2)尘粒中Ⅱ区域中作匀速圆周运动,则……………(2分) 由得到………………………………………………(2分) 带入后得到……………………………………………………………(2分) (3)尘粒中运动过程中受到重力和洛仑磁力作用,现将使得和洛仑磁力沿水平和竖直方向分析,对水平方向用牛顿定律 …………………………………(1分) 即……………………………(1分) ………………………(1分) ………………………(1分) 再由能量关系………(1分) 所以………(1分) 其它解法,只要正确同样给分