一个质量为m,带电量为+q的带电粒子(不计重力),以初速v0沿y轴正方向运动,从图中原点O处开始进入一个边界为圆形的匀强

一个质量为m,带电量为+q的带电粒子(不计重力),以初速v0沿y轴正方向运动,从图中原点O处开始进入一个边界为圆形的匀强磁场中,已知磁场方向垂直于纸面向外,磁感强度大小为B,磁场边界半径为r,粒子在磁场中圆运动的轨道半径比磁场半径r大.求:
(1)改变圆心磁场圆心的位置,可改变粒子在磁场中的偏转角度.求粒子在磁场中的最大偏转角度(用反三角函数表示);
(2)当粒子在磁场中偏转角度最大时,磁场半径r满足什么条件,粒子从磁场中射出后能沿直线前进打到x轴上?
namo 1年前 已收到1个回答 举报

芳菲记 幼苗

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解题思路:(1)要使粒子在磁场中的偏转角度最大,初末位置的距离最大,为圆形磁场区域的直径;
(2)如果粒子做完整的圆周运动,其轨迹是确定的;要想使粒子射出后能打到x轴上,必须偏转角大于90度且小于180度.

(1)粒子进入匀强磁场后圆轨道半径:R=mv0qB;轨迹的圆心在x轴上O1点,圆形磁场圆心为O2点,边界如图中虚线所示;因粒子轨道半径是确定值,由图可看出,入射点O与出射点P间距离越大,粒子偏转角度越大,则当OP恰为...

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: 本题关键是明确粒子的运动性质,知道入射点与出射点间距离越大时粒子偏转角度越大,然后结合牛顿第二定律和几何关系分析.

1年前

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