王祝 春芽
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(1)设粒子的入射速度为v,已知粒子带正电,故它在磁场中先顺时针做圆周运动,再逆时针做圆周运动,最后从A4点射出,运动轨迹如图所示,
(2)用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区Ⅱ磁感应强度、轨道半径和周期
qvB1=m
v2
R1 ①
qvB2=m
v2
R2 ②
T1=
2πR1
v=[2πm
qB1 ③
T2=
2πR2/v]=[2πm
qB2 ④
设圆形区域的半径为r,如答图5所示,已知带电粒子过圆心且垂直A3A4进入Ⅱ区磁场,连接A1A2,△A1OA2为等边三角形,A2为带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心,其半径R1=A1A2=OA2=r⑤
圆心角∠A1A2O=60°,带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为t1=
1/6]T1⑥
带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点,即R=[1/2]r ⑦
(3)在Ⅱ区磁场中运动时间为t2=[1/2]T2⑧
带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间t=t1+t2⑨
由以上各式可得B1=[5πm/6qt] ⑩
B2=[5πm/3qt]
故I区磁感应强度为[5πm/6qt];
II区磁感应强度为[5πm/3qt].
答:(1)画出粒子在磁场I和II中的运动轨迹如上图;
(2)粒子在磁场I和II中的轨道半径r1和r2比值为2:1;
(3)I区和II区中磁感应强度的大小分别为[5πm/6qt]和[5πm/3qt].
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: 带电粒子在磁场中的运动,一般可先确定圆心求出半径,再由洛仑兹力充当向心力及圆的性质求解.
1年前
你能帮帮他们吗