题目
题型:不详难度:来源:
⑴若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;
⑵若粒子对准圆心射入,且速率为,求它打到感光板上时速度的垂直分量;
⑶若粒子以速度从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上。
答案
解析
试题分析:(1)设带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为,由牛顿第二定律得
带电粒子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆周,轨迹对应的圆心角为,如图所示,则
(2)由(1)知,当时,带电粒子在磁场中运动的轨道半径为
其运动轨迹如图所示,
由图可知
所以带电粒子离开磁场时偏转原来方向60°
(3)由(1)知,当带电粒子以射入时,带电粒子在磁场中的运动轨道半径为R。
设粒子射入方向与PO方向夹角为,带电粒子从区域边界S射出,带电粒子运动轨迹如图所示。
因PO3=O3S=PO=SO=R
所以四边形POSO3为棱形
由图可知:∥, ⊥SO3
因此,带电粒子射出磁场时的方向为水平方向,与入射的方向无关。
点评:此类题型考察了带电粒子在磁场中的偏转,涉及到偏转圆心角以及根据几何关系确定半径大小。这类问题的解决关键通常是确定圆心以及轨迹
核心考点
试题【(16分)如图所示,在半径为的圆形区域内有水平向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒】;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
A.三个离子均带负电 |
B.三个离子均带正电 |
C.离子1在磁场中运动的轨道半径最大 |
D.离子3在磁场中运动的时间最长 |
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)粒子射入磁场时的速度方向与x轴的夹角为多大时,粒子在磁场中运动时间最长,最长对间为多少?
A.速度越大的,运动时间越长 |
B.运动时间越长的,其轨迹越长 |
C.速度越大的,速度的偏转角越小 |
D.所有质子在磁场中的运动时间相同 |
(1)如果粒子只是在Ⅰ区内运动而没有到达Ⅱ区,那么粒子的速度v满足什么条件?
(2)若改变正方形框内的磁感强度变化率k,离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场,求正方形框内磁感强度的变化率k是多少?
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