月夜的百合 春芽
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(1)带电粒子进入磁场后,受洛伦兹力作用,由牛顿第二定律得:
Bqυ=m
v2
r
得:轨道半径为r=[mv/Bq]
(2)设磁场圆形区域的半径为R,粒子飞出和进入磁场的速度方向夹角为φ,则轨迹所对应的圆心角也为φ,由几何知识得
sin[φ/2]=[x/2r],x是粒子在磁场中轨迹的两端点的直线距离.
x最大值为2R,对应的就是φ最大值.且2R=r
则sin
φm
2=[2R/2r]=[r/2r]=[1/2]
则得最大偏转角为φm=2arcsin[1/2].
(3)相邻碰撞点之间的圆弧对应的圆心角α有:tan[1/2α=
r
R]=2
即得[1/2]α=[7π/20],则α=[7/12π
要使粒子碰撞后返回O点,应有k1α=2πk2(k1、k2为整数)
易知第一次返回O点:k1=20,k2=7(即碰撞了20次,转了7周第一次回到O点)
故 t=20△t=20
π−α
2π]T=[6πm/Bq];
答:
(1)推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径
(2)粒子通过磁场空间的最大偏转角
(3)若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹,则从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子第一次回到O点经历的时间是[6πm/Bq].
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: 该题考查到了带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径的推导,洛伦兹力提供向心力;带电粒子在圆形区域的匀强磁场中的偏转角,与在磁场中的弧长是成正比的,弧长越长,所对应的弦长也就越长,要会熟练的利用几何关系求解圆心角;对于由于有限制条件使得粒子多次在磁场中运动的情况,要彻底分析粒子的运动过程,分析其运动规律.
1年前
你能帮帮他们吗
1年前
1年前
1年前
412623:there is no doubt that to make a reservation early an
1年前
1年前