(2012•怀化二模)如图所示,第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直于纸面向里的匀强磁场B1,磁场的左边界与y轴重合,第
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解题思路:(1)粒子在第二象限内做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,即可求得匀强电场的电场强度E的大小与方向;

(2)粒子在第一象限中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据几何知识画出粒子在第一象限的运动轨迹,由几何知识求出轨迹半径.由牛顿第二定律即可求得磁感应强度B1的大小;

(3)由题,画出磁场B1最小区域,由几何知识求得边长,即可求出最小的面积.

(1)在第二象限,由题意知,粒子做匀速直线运动,则有 Eq=B2qv

E=B2v=0.5×103V/m

方向与y轴正向夹解为60°

(2)由题意,粒子在第一象限中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,画出运动轨迹如图,由几何关系知

轨迹半径为 R=

3

15m

由B1qv=m

v2

R得

得 B1=[mv/Rq]=

3

2T

(3)由图可知,磁场B1最小区域应该分布在图示的矩形PACD内,由几何关系知:

PD=2Rsin60°=0.2m

PA=R-Rcos60°=

3

30m

故匀强磁场B1矩形区城的最小面积为:S=PD•PA=[1/5]×

3

30=

3

150m2

答:(1)匀强电场的电场强度E的大小是0.5×103V/m,方向与y轴正向夹解为60°.

(2)匀强磁场的磁感应强度B1的大小是

点评:

本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题是速度选择器模型与匀速圆周运动的综合,分析受力情况来确定粒子的运动情况是解题的基础,画出轨迹,根据几何知识确定磁场B1最小区域是关键.

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