题目
题型:北京同步题难度:来源:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;
(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;
(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
答案
由题给条件可以得出 ①
此粒子飞出磁场所用的时间为 ②,式中T为粒子做圆周运动的周期
设粒子运动速度的大小为v,半径为R,由几何关系可得 ③
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有
④
⑤
联立②③④⑤式,得
(2)依题意,同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同。在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧MN上,如图所示
设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为vP、vM、vN。由对称性可知vP与OP、vM与OM、vN与ON的夹角均为π/3。设vM、vN与y轴正向的夹角分别为θM、θN,由几何关系有
,
对于所有此时仍在磁场中的粒子,其初速度与y轴正方向所成的夹角θ应满足
(3)在磁场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切
由几何关系可知
由对称性可知
从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间tm=2t0
核心考点
试题【如图,在0≤x区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)若两狭缝平行且盘静止[如图(c)],某一粒子进入磁场后,竖直向下打在感光板中心点M上,求该粒子在磁场中运动的时间t;
(2)若两狭缝夹角为θ0,盘匀速转动,转动方向如图(b)。要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上,试分析盘转动角速度ω的取值范围(设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2)。
B. Ob
C. Oc
D. Od
B.它们射出磁场时的速度相同
C.它们射出磁场时的点与A点的距离相同
D.它们在磁场中运动的时间比t1:t2=1:5
B. t1<t2
C. T1>T2
D. ω1=ω2
(1)则电子穿过磁场的时间为多少?
(2)如果原磁场空间改为匀强电场,要满足电子飞入电场和飞出电场的位置不变,则电场的方向如何?场强多大?
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