如圖所示,一帶電粒子,質(zhì)量為m,電量為q,以平行于Ox軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖中第一象限所示的區(qū)域。為了使該粒子能從x軸上的b點(diǎn)以垂直于Ox軸的速度v射出,可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋(gè)垂直于xy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),重力忽略不計(jì),試求:
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)該圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑。
(1) (2)
(1)質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),
帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 2分
(2)根據(jù)題意,質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)域中的軌道是半徑等于R的圓上的1/4圓周,這段圓弧應(yīng)與入射方向的速度、出射方向的速度相切。過(guò)a點(diǎn)作平行于x軸的直線,過(guò)b點(diǎn)作平行于y軸的直線,則與這兩直線均相距R的O′點(diǎn)就是圓周的圓心。
質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)域中的軌道就是以O′為圓心、R為半徑的圓(圖中虛線圓)上的圓弧MN,M點(diǎn)和N點(diǎn)應(yīng)在所求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的邊界上。 2分
在通過(guò)M、N兩點(diǎn)的不同的圓周中,最小的一個(gè)是以MN連線為直徑的圓周。 2分
所以本題所求的圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑為
3分
2分
得 2分
所求磁場(chǎng)區(qū)域如圖中實(shí)線圓所示.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、粒子從A點(diǎn)射入,速率逐漸減小 | B、粒子從A點(diǎn)射入,速率逐漸增大 | C、粒子帶負(fù)電,從B點(diǎn)射入磁場(chǎng) | D、粒子帶正電,從A點(diǎn)射入磁場(chǎng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、粒子帶正電 | B、粒子加速度不斷變小 | C、粒子在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大 | D、B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) |
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