如图所示,在半径为R的半圆形区域,有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。质量为m,带电荷量为q的微粒以某一初速度沿垂直于半圆直径AD方向从P点射入磁场,已知AP=d。不计

◎ 题目

如图所示,在半径为R的半圆形区域,有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。质量为m,带电荷量为q的微粒以某一初速度沿垂直于半圆直径AD方向从P点射入磁场,已知AP=d。不计空气阻力和微粒的重力。
(1)若微粒恰好从A点射出磁场,求微粒的入射速度v1
(2)若微粒从纸面内的Q点射出磁场,且已知射出方向与半圆在Q点的切线成夹角(如图),求微粒的入射速度v2

◎ 答案

(1)                  (2分)
2)              (2分)

◎ 解析

解:(1)当微粒从A点射出磁场时,如图所示知,
其轨道半径……①              (2分)
由牛顿第三定律得:……②  (2分)
由①②得:                  (2分)
(2)当微粒从Q点射出磁场时,其轨迹如图所示
由几何关系知……③   (1分)
设此时轨道半径为R2,则
……④       (1分)
由余弦定理得:……⑤  (2分)
由④⑤得:……⑥          (2分)
由牛顿第二定律得:……⑦             (2分)
由⑥⑦得:              (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在半径为R的半圆形区域,有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。质量为m,带电荷量为q的微粒以某一初速度沿垂直于半圆直径AD方向从P点射入磁场,已知AP=d。不计…”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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