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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=A
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。求:
(1)若在P、Q间加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v
0
射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用的时间。
◎ 答案
解:(1)由电场力与洛伦兹力平衡得:qE=qv
0
B
得:E=v
0
B
(2)根据运动的对称性,微粒能从P点到达Q点,应满足
其中x为每次偏转圆弧对应的弦长,偏转圆弧对应的圆心角为
或
设圆弧的半径为R,则有2R
2
=x
2
,可得:
又
由①②③式得:
,n=1、2、3、……
(3)当n取奇数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为
,其中n=1、3、 5、……
当n取偶数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为
,其中n=2、4、6、……
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=A…”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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