如图所示,在与的区域中,存在磁感应强度大小分别为与的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且.一个带负电荷的粒子从坐标原点以速度沿轴负方向射出,要使该粒子经过一段时

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 磁场,地磁场/2023-04-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在的区域中,存在磁感应强度大小分别为的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且. 一个带负电荷的粒子从坐标原点以速度沿轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过点,的比值应满足什么条件?

◎ 答案

   (=1,2,3,……)

◎ 解析

粒子在整个过程中的速度大小恒为,交替地在平面内磁场区域中做匀速圆周运动,轨道都是半个圆周.设粒子的质量和电荷量的大小分别为,圆周运动的半径分别为,有
得分得分                       ①
                                   ②
现分析粒子运动的轨迹.如图所示:
 
平面内,粒子先沿半径为的半圆运动至轴上离点距离为点,接着沿半径为的半圆运动至点,的距离
                                         ③
此后,粒子每经历一次“回旋”(即从轴出发沿半径为的半圆和半径为的半圆回到原点下方的轴),粒子的
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