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帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)認(rèn)真閱讀題目、分析題意、搞清題述物理狀態(tài)及過(guò)程,并用簡(jiǎn)圖(示意圖、運(yùn)動(dòng)軌跡圖、受力分析圖、等效圖等)將這些狀態(tài)及過(guò)程表示出來(lái),以展示題述物理情境、物理模型,使物理過(guò)程更為直觀、物理特征更加明顯,進(jìn)而快速簡(jiǎn)便解題。(1)坐標(biāo)d的值;(2)要使粒子無(wú)法運(yùn)動(dòng)到x軸的負(fù)半軸,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1應(yīng)滿足的條件。(2)“經(jīng)過(guò)……且第一次進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)速度方向與直線y=x垂直”(1)“一帶負(fù)電的粒子從S點(diǎn)沿y軸進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域”由(1)可知粒子進(jìn)入電場(chǎng)做“類平拋運(yùn)動(dòng)”,見(jiàn)解析圖甲所示。(3)“要使粒子無(wú)法運(yùn)動(dòng)到x軸的負(fù)半軸”,見(jiàn)解析圖乙所示。規(guī)范解答(1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng),解得r=1m=R(1分)粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)以后,做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)水平方向的位移為x1,豎直方向的位移為y1,則水平方向:x1=v0t2(1分)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示:由幾何關(guān)系得d=R+y1+x1=4m。(1分)甲(2)①設(shè)當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3時(shí),粒子從電場(chǎng)垂直邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,軌跡與y軸相切,粒子將無(wú)法運(yùn)動(dòng)到x軸負(fù)半軸,此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為r1,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示:乙解得B3=0.24T。(1分)解得B4=0.11T(1分)綜上所述,要使粒子無(wú)法運(yùn)動(dòng)到x軸的負(fù)半軸,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1應(yīng)滿足的條件是0<B1≤0.11T或B1≥0.24T。(2分)答案(1
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