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(1)带电粒子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,设其运动的半径为 R ,根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式有 qv
0 B=mv
0 2 /R …………………………………………(2分)
解得 R=
……………………………………………………………………………(1分)
粒子被射出后第一次通过 x 轴时恰好运动了半个圆周,所以其通过 x 轴时与 O 的距离为
x= 2 R=
…………………………………………………………………………(1分)
(2)带电粒子被射出后第一次通过 x 轴后进入电场中做匀变速直线运动,设其加速度为 a ,根据牛顿第二定律有 qE=ma ,解得 a=qE/m ……………………………………(1分)
设粒子从第一次通过 x 轴至第二次通过 x 轴的时间(在电场中运动的时间)为 t
1 ,根据运动学公式有 0= v
0 t
1 -
at
1 2 ,解得 t
1 =
……………………………………(1分)
粒子从电场中进入磁场中再次做匀速圆周运动,当完成半个圆周时第三次通过 x 轴。即粒子从射出后到第三次通过 x 轴的过程中,在磁场中做两次半个圆周运动。所以粒子在磁场中运动的时间 t
2 = T=
…………………………………………………………(1分)
从粒子被射出到其第三次通过 x 轴的时间 t= t
1 + t
2 =
+
…………………(1分)
(1)带电粒子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,有qv
0 B=mv
0 2 /R ,解得R=
粒子被射出后第一次通过x轴时恰好运动了半个圆周,所以其通过x轴时与O的距离为,x=2R=
(2)带电粒子进入电场中做匀变速直线运动,根据牛顿第二定律有 qE=ma,解得a=qE/m,根据运动学公式有 0=v
0 t
1 -
at
1 2 ,解得t
1 =
,粒子从电场中进入磁场做匀速圆周运动,当完成半个圆周时第三次通过x轴,在磁场中做两次半个圆周运动。所以粒子在磁场中运动的时间t
2 =T=
,从粒子被射出到其第三次通过x轴的时间t= t
1 + t
2 =
+
1年前
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