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惊宝雉之乍回 幼苗
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(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,
由牛顿第二定律得:qvB=m
v2
R,
解得:R=0.2m;
(2)因为所有粒子的轨迹半径相同,所以弦最短的圆所对应的圆心角最小,
运动时间最短,作EO⊥AD,EO弦最短,如图所示:
因为EO=0.2m,且R=0.2m,
所以对应的圆心角为θ=[π/3],
由牛顿第二定律得:qvB=m([2π/T])2R,解得:T=[2πm/qB],
最短时间为:t=[θ/2π]T=[θm/qB],
解得:t=[π/3]×10-7s;
(3)如图所示,沿OA射入的粒子从F点射出,为左边界;
沿OO2射入的粒子轨迹与BC切点为右边界,所以从BC边界射出的粒子分布在图示FG区域,
故从BC边射出粒子射入时分布的夹角φ1=[π/2],
粒子从CD边界射出区域如下图所示
从D点射出粒子与AD成夹角θ,
由数学知识可知:OD=
3
5m,R=0.2m,则∠OO4D=[2π/3],
此时射入磁场的粒子速度方向与AD夹角为:[π/3],
当轨迹圆与BC相切时,为能从CD边射出磁场的最上边缘的粒子
该粒子进入磁场速度方向垂直AD向上,与OD边的夹角为[π/2],
故从CD边界射出的粒子分布的夹角φ2=[π/6],
故从两边界射出粒子的比例为:
N1
N2=
φ1
φ2=[3/1];
答:(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.2m;
(2)从BC边界射出的粒子中,在磁场中运动的最短时间为[π/3]×10-7s;
(3)分别从BC边界和CD边界射出粒子数目的比值为3:1.
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: 解决题目的关键是找出临界情况,并画出临界情况下磁场中运动的轨迹,确定边界范围,找到与之对应的入射角及对应的圆心角.
1年前
你能帮帮他们吗