(22分)如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,

◎ 题目

(22分)如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy 平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,电量为-q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场。在粒子运动过程中,与x轴交于若干点。不计粒子的重力。求:

(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1
(2)设x上方的周期为T1,x下方的周为T2,求T1:T2
(3)如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移的距离。
(4)在与x轴的所有交点中,粒子两次通过同一点的坐标位置。

◎ 答案

(1) (2)4:3 (3) (4)

◎ 解析


试题分析:(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1,下方磁场中做匀速圆周运动半径r2
  (6分)
(2)x上方的周期为T1,x下方的周为T2
  (2分)      (2分)
T1:T2 =4:3    (2分)
(3)在磁场中运动轨迹如图所示,如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移(5分)
(4)则在每4周期刚结束时粒子第二次经过的这一点,以后每过一周期将会出现符合要求的点。
(5分)(式中k取1、2、3……)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(22分)如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  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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