一个重力不计的带电粒子,以大小为v的速度从坐标(0,L)的a点,平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,并从x轴上b点射出磁场,射出速度方向与

◎ 题目

一个重力不计的带电粒子,以大小为v的速度从坐标(0,L)的a点,平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,并从x轴上b点射出磁场,射出速度方向与x轴正方向夹角为60°,如图.求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)带电粒子的比荷
m
q
及粒子从a点运动到b点的时间;
(3)其他条件不变,要使该粒子恰从O点射出磁场,求粒子入射速度大小.

◎ 答案

(1)画出粒子运动的轨迹如图,由几何知识:Rsin30°+L=R
所以:R=2L
(2)由洛伦兹力提供向心力,得:qBv=
mv2
R

所以:
q
m
=
v
RB
=
v
2BL

粒子运动的周期:T=
2πR
v
=
4πL
v

时间:t=
60°
360°
T=
2πL
3v

(3)要使粒子能从O点射出磁场,则R'=
L
2

所以:v′=
1
4
v

答:(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径为2L;
(2)带电粒子的比荷
q
m
=
v
2BL
,粒子从a点运动到b点的时间t=
2πL
3v

(3)其他条件不变,要使该粒子恰从O点射出磁场,粒子入射速度大小为
1
4
v

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个重力不计的带电粒子,以大小为v的速度从坐标(0,L)的a点,平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,并从x轴上b点射出磁场,射出速度方向与…”主要考查了你对  【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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