Question

（12分）如圖所示，在真空室內(nèi)x軸正半軸點固定一負的點電荷，電量。點電荷左側(cè)的電場分布以y軸為界限。在x軸負半軸遠離原點某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子。粒子質(zhì)量，電量，速率。為使帶電粒子進入y軸右側(cè)后作勻速圓周運動，最終打在位于x正半軸點電荷右側(cè)的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側(cè)加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度。不計粒子重力，靜電力常數(shù)。求：

（1）所加圓形勻強磁場區(qū)域的圓心坐標。

（2）所加磁場的區(qū)域半徑。

Answer 1

（1）設(shè)粒子進入電場中做勻速圓周運動的軌道半徑為r

      

                                （3分）

由題意可知：要使粒子進入電場時作勻速圓周運動，須滿足粒子必須在N點進入電場（如圖所示），且MN=r，進入電場時速度方向垂直于MN                      （3分）

由幾何關(guān)系可得ON=0.3（m）  磁場圓心坐標為 （3分）

（2）設(shè)粒子在磁場中的運動軌道半徑為R

                                         （2分）

如圖所示：由幾何關(guān)系可得所加磁場區(qū)域的半徑    （4分）