如图,在0≤x≤d的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy平面向里.y轴上P点有一小孔,可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~1800范围内
◎ 题目
如图,在0≤x≤d的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy平面向里.y轴上P点有一小孔,可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~1800范围内变化的带负电的粒子.已知θ=45°时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,不计重力及粒子间的相互作用.求: (1)磁场的磁感应强度; (2)若θ=30°,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示); (3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示). |
◎ 答案
(1)当θ=45°时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场, 由几何关系可得,d=Rcos45° 解得:R=
粒子仅在洛伦兹力作用下,则有:Bqv=m
所以,B=
(2)根据半径的大小R=
△AMd中,∠MdA=60°,AM=R,Ad=
则三角形正弦定理可得,
设粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为β,则有cosβ=sinα=
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