tt带点红 幼苗
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(1)带电粒子在电场中加速过程,由动能定理得:
qEL=[1/2mv2,得v=
2qEL
m]
(2)设粒子在两磁场中做匀速圆周运动的半径分别为r1和r2.
由qvB=m
v2
r得,r1=
m
2qEL
qB,r2=
m
2qEL
2qB
画出带电粒子的运动轨迹如图.设两轨迹圆心连线与磁场边界成θ角,则由几何知识得
2(r1-r1cosθ)=2r2cosθ
又r1=2r2,
解得,cosθ=[2/3],则sinθ=
1−cos2θ=
5
3
故中间磁场区域的宽度d=r1sinθ=
m
10qEL
3qB
(3)以t1、t2、t3分别表示粒子在电场、中间磁场及右边磁场中运动的时间,则
L=
.
vt1=[v/2t1
vt2=r1•2θ
vt3=r2•(π+2θ)
总时间为t=t=t1+t2+t3=2
2mL
qE]+[m/2qB](π+6arccos
2
3)
答:(1)带电粒子在磁场中运动的速率是
2qEL
m;
(2)中间磁场区域的宽度d是
m
10qEL
3qB;
(3)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用的时间t是2
2mL
qE+[m/2qB](π+6arccos
2
3).
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;动能定理的应用;带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 本题是带电粒子在组合场中运动的问题,解题关键是画出粒子的运动轨迹,运用几何知识求解轨迹半径.
1年前