如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xy平面向外.P是y轴上距原点为h的一点,N0为x轴上距原点为a的一点.A是一块平行于x轴的挡板,与x轴的距离为h2,A的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]
=N0′N0=2Rsinθ⑥
       粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离x2始终不变,与N0′N1相等.
       由图可以看出:x2=a⑦
     设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P点,由对称性,
   出射点的x坐标应为-a,
       即(n+1)x1-nx2=2a ⑧
由⑦⑧两式得x1=
n+2
n+1
a
 ⑨
若粒子与挡板发生碰撞,有x1-x2
a
4

联立⑦⑨⑩得 n<3  
联立②⑥⑨得v=
qB
2msinθ
?
n+2
n+1
a

把sinθ=
h

a2+h2
代入上式中得
当n=0,v0=
qBa

a2+h2
mh

当n=1,v1=
3qBa

a2+h2
4mh

当n=2,v2=
2qBa

a2+h2
3mh

答:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R=
mv
qB

    (2)粒子从N0点射入磁场到第一次穿出磁场所经历的时间为
2m
qB
π-arcsin
h

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