(18分)如图所示,在的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,且B1大于B2,一个带负电、比荷为的粒子从坐标原点O,以速度沿轴负方向射
◎ 题目
(18分)如图所示,在的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,且B1大于B2,一个带负电、比荷为的粒子从坐标原点O,以速度沿轴负方向射出,粒子重力不计。 (1)求粒子在两个磁场中运动的轨道半径; (2)如果B1=2B2,则粒子再次回到原点时运动了多少时间? (3)要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么条件? |
◎ 答案
(1)、;(2);(3)……) |
◎ 解析
(18分)①粒子在整个过程的速度大小4更为V ,交替地在平面内磁场区域中做匀速圆周运动;轨迹都是半个圆,圆周运动半径分别为 ……①(1分)
…………………(1分) ②当时,………………(1分) 那么粒子在左边运动一个半径为半圆后,再到右边经历一个半径为半圆,又回到左边再找一个半径为半圆的,此时正好回到原点,这个过程中经历的时间为 ………………(2分) …………………(2分) 所以…………………………(1分) ③粒子运动轨迹如图示, 在平面内,粒子先沿半径为的半圆运动至轴上到点距离为的A 点,接着沿半径为(>)的半圆运动至轴上的点,则与的距离为:…………(3分)此后粒子每经历一次回旋,其轴坐标就减小,设粒子经过次回旋后与轴交于点,若即满足……(3分) 则粒子再经过半圆就能通过原点,或中……为回旋次数。由上得 ……(2分)……)…………(2分)
上一篇:如图甲所示,带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上,两者均保持静止,置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B。已知地面光滑,AB接触面
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