如图所示,在一个矩形区域abcd内,有两个方向相反且都垂直纸面的匀强磁场分布在以对角线bd为边界的两个区域Ⅰ、Ⅱ内,已知ab边长为,ad与ac夹角为
=300。一质量为
带电量为
的粒子以速度V0从Ⅰ区边缘a点沿ad方向射入磁场,随后粒子经过ac与bd交点o进入Ⅱ区(粒子重力不计)。
1.求Ⅰ区的磁感应强度的方向和大小
2.如果粒子最终能从cd边射出磁场,求Ⅱ区磁感应强度应满足的条件
如图所示,在一个矩形区域abcd内,有两个方向相反且都垂直纸面的匀强磁场分布在以对角线bd为边界的两个区域Ⅰ、Ⅱ内,已知ab边长为,ad与ac夹角为
=300。一质量为
带电量为
的粒子以速度V0从Ⅰ区边缘a点沿ad方向射入磁场,随后粒子经过ac与bd交点o进入Ⅱ区(粒子重力不计)。
1.求Ⅰ区的磁感应强度的方向和大小
2.如果粒子最终能从cd边射出磁场,求Ⅱ区磁感应强度应满足的条件
1.
2.
解析:(1)(5分)由左手定则可知,I区域的磁感应强度的方向垂直纸面向外
设带电粒子在I区运动时,轨道半径为R,由几何知识可知,其圆心为b,且R=L
则 ∴
(2)(7分)带电粒子在O点时的速度大小为,方向正好与bd垂直。
若最终从c点射出(如图所示),则圆心在d点,轨道半径
由 得