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如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。一质量为m,电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从O点沿与OP成角的方向垂直磁场进入区域I,质子先后通过磁场区域I和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),试求:
(1)区域II中磁场的磁感应强度大小;
(2)Q点的坐标。

◎ 答案

解:(1)设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为,区域II中磁感应强度为,由牛顿第二定律
 ① 
 ②
粒子在两区域运动的轨迹如图所示:
由几何关系可知,质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为30°,故质子在磁场I中轨迹的圆心角为
为等边三角形
 ③
 ④
由①②③④解得区域II中磁感应强度为
(2)Q点坐标
故x

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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