Question

如圖所示，xoy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標原點O以速度v₀沿x軸正方向開始運動。當(dāng)它經(jīng)過圖中虛線上的點時，撤去電場，粒子繼續(xù)運動一段時間進入一個矩形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出），后又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點，已知磁場方向垂直xOy平面向里，磁感應(yīng)強度大小為B，不計粒子的重力。求：
（1）電場強度的大��；
（2）N點的坐標；
（3）矩形磁場的最小橫截面積。

Answer 1

（1）E＝（2）(（3）

試題分析：如圖是粒子的運動過程示意圖。

(1) 粒子從O到M有
                      ①             1分  
                          ②             1分
qE＝ma                     ③             1分
解得E＝                          ④              1分  
(2) 設(shè)粒子運動到M點時速度為v，
與x軸正方向的夾角為α，則
                                                                            ⑤                                                  1分
                                                                          ⑥                                                  1分
tan                                                                      ⑦                                               1分
粒子在磁場中從P到N
 qvB＝                                                                   ⑧                                                  1分
由幾何關(guān)系知，30°
在N點有                                                               ⑨                                                  1分
                    
故N點的坐標為()                                           ⑩                                                  1分
(3) 矩形磁場的兩個邊長分別為
                                                                           ?                                                  1分
                                                           ?                                                  2分
矩形磁場的最小面積                                                       ?                                               1分
解得                                                                         ?                                               2分
點評：有該題看出，分清物理過程，不同物理過程應(yīng)用相應(yīng)的物理知識；抓住關(guān)鍵字句，分析出關(guān)鍵條件．如該題中粒子從N點沿MN的方向射出，即可分析出速度方向，再利用相關(guān)知識來“定圓心，找半徑”；此外良好的作圖能力及幾何分析能力是解決此類問題的關(guān)鍵