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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图（a）所示，在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面的匀强磁场．一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图（a）所示，在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面的匀强磁场．一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以速度v
0
沿x轴负方向射入磁场，粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处，沿y轴正方向飞出磁场，不计带电粒子所受重力．
（1）求粒子的荷质比
q
m
．（要求画出粒子在磁场中运动轨迹的示意图）
（2）若磁场的方向和所在空间的范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了θ角，如图（b）所示，求磁感应强度B′的大小．（要求画出粒子在磁场中运动轨迹的示意图）
◎ 答案
解析：（1）由几何关系可知，粒子的运动轨迹如图1，
洛伦兹力等于向心力，即图两份
q
v
0
B=m
v
20
R
因R=r
得
q
m
=
v
0
Br
（2）粒子的运动轨迹如图2，设其半径为R′，洛伦兹力提供向心力，即
q
v
0
B′=m
v
20
R′
又因为
tan
θ
2
=
r
R′
解得
B′=Btan
θ
2
答：（1）求粒子的荷质比为
v
0
Br
．如图所示；
（2）若磁场的方向和所在空间的范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了θ角，如图（b）所示，则应强度B′的大小为
Btan
θ
2
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图（a）所示，在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面的匀强磁场．一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【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。
http://www.00-edu.com/html/202304/440264.html
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