如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I

如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B.一质量为m,电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域I,质子先后通过磁场区域I和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),试求:
(1)区域II中磁场的磁感应强度大小;
(2)Q点的坐标.
nn和花花疼爱某马 1年前 已收到1个回答 举报

abcdefg987 幼苗

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(1)设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r 1 和r 2 ,区域II中磁感应强度为B′,
由牛顿第二定律 qvB=m
v 2
r 1 ①
qv B / =m
v 2
r 2 ②
粒子在两区域运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为30 0 ,故质子在磁场I中轨迹的圆心角为θ=60°
则△O 1 OA为等边三角形OA=r 1 ③r 2 =OAsin30°④
由①②③④解得区域II中磁感应强度为B′=2B
(2)Q点坐标x=OAcos30°+r 2 =r 1 cos30°+r 2
故x= (

3 +1
2 )
mv
qB
答:(1)区域II中磁场的磁感应强度大小为2B;
(2)Q点的坐标x= (

3 +1
2 )
mv
qB .

1年前

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