如图所示,MN是匀强磁场的左边界(右边范围很大),磁场方向垂直纸面向里,在磁场中有一粒子源P,它可以不断地沿垂直于磁场方向发射出速度为v、电荷为+q、质量为m的粒子(不计粒

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,MN是匀强磁场的左边界(右边范围很大),磁场方向垂直纸面向里,在磁场中有一粒子源P,它可以不断地沿垂直于磁场方向发射出速度为v、电荷为+q、质量为m的粒子(不计粒子重力).已知匀强磁场的磁感应强度为B,P到MN的垂直距离恰好等于粒子在磁场中运动的轨道半径.求在边界MN上可以有粒子射出的范围.
魔方格

◎ 答案


魔方格
在右图画出两个过P且半径等于R的圆,其中的实线部分代表粒子在磁场中的运动轨迹,
则下面的圆的圆心O1在P点正下方,它与MN的切点f就是下边界,
上面的圆的圆心为O2,过P点的直径的另一端恰在MN上(答图2中g点),则g点为粒子射出的上边界点.
由几何关系可知:cf=R,
cg=

(2R)2-R2
=

3
R

即可以有粒子从MN射出的范围为c点上方

3
R至c点下方R,
fg=(1+

3
)R.
答:在边界MN上可以有粒子射出的范围为c点上方

3
R至c点下方R.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,MN是匀强磁场的左边界(右边范围很大),磁场方向垂直纸面向里,在磁场中有一粒子源P,它可以不断地沿垂直于磁场方向发射出速度为v、电荷为+q、质量为m的粒子(不计粒…”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。

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