如图所示,M、N、P为很长的平行边界面,M、N与M、P间距分别为l1、l2,其间分别有磁感应强度为B1和B2的匀强磁场区,Ⅰ和Ⅱ磁场方向垂直纸面向里,B1≠B2,有一带正电粒子的电量为
◎ 题目
如图所示,M、N、P为很长的平行边界面,M、N与M、P间距分别为l1、l2,其间分别有磁感应强度为B1和B2的匀强磁场区,Ⅰ和Ⅱ磁场方向垂直纸面向里,B1≠B2,有一带正电粒子的电量为q,质量为m,以某一初速度垂直边界N及磁场方向射入MN间的磁场区域.不计粒子的重力.求: (1)要使粒子能穿过Ⅰ磁场进入Ⅱ磁场,粒子的初速度v0至少应为多少? (2)若粒子进入磁场的初速度v1=
(3)粒子初速度v为多少时,才可恰好穿过两个磁场区域. |
◎ 答案
(1)粒子的初速度为v0时恰好能进入Ⅱ磁场,则进入Ⅱ磁场时速度恰好沿M边界,所以半径为r=l1,则 Bqv0=m
解得: v0=
(2)粒子在磁场中运动, Bqv1=m
解得:r1=2l1 粒子在Ⅰ磁场中作匀速圆周对应的圆心角为α, sinα=
所以:α=
所以第一次穿过Ⅰ磁场的时间为:t1=
(3)设粒子速度为v时,粒子在B2磁场中的轨迹恰好与P边界相切,轨迹如图所示, 由Bqv=m
|