图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外.O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为
◎ 题目
图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外.O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向.已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为L.不计重力及粒子间的相互作用.求: (1)所考察的粒子在磁场中的轨道半径; (2)这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。 |
◎ 答案
(1) R=mv/qB (2) |
◎ 解析
(1)设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R,由牛顿第二定律得:qvB=mv2/R, R="mv/qB" ① (2)以OP为弦画两个半径相等的圆弧,分别表示两个粒子的轨道.圆心和直径分别为O1、O2和OO1Q1、OO2Q2,在O处两个圆的切线分别表示两个粒子的射入方向,用θ表示它们之间的夹角,由几何关系得:∠PO1Q1=∠PO2Q2=θ ② 从O点射入到相遇,粒子1的路程为半个圆周加弧长Q1P,且Q1P=Rθ ③ 粒子2的路程为半个圆周减弧长Q2P,且Q2P=Rθ ④ 粒子1的运动时间为t1=T/2+Rθ/v ⑤ 粒子2的运动时间为t1=T/2-Rθ/v ⑥ 两例子射入的时间间隔为△t=t1-t2=2Rθ/v ⑦ 因Rcoc(θ/2)=L/2解得 θ="2Rarccos(L/2R) " ⑧ 由①⑦⑧三式解得: |
◎ 知识点
专家分析,试题“图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外.O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为…”主要考查了你对 【磁场,地磁场】 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。- 最新内容
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