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如图所示,真空中有一半径为R的圆形匀强磁场区域,圆心为O,磁场方向垂直于纸面向内...

如图所示,真空中有一半径为R的圆形匀强磁场区域,圆心为O,磁场方向垂直于纸面向内,磁感应强度为B,距O点2R处有一屏MN,MN垂直于纸面放置,AO为垂直于屏的半径,其延长线与屏交于C.一个带负电的粒子以初速度V沿AC方向进入圆形磁场区域,最后打在屏上D点,DC相距manfen5.com 满分网,不计粒子重力.
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r和粒子的荷质比.
(2)若该粒子仍以初速度V从A点进入圆形磁场区域,但方向与AC成60°角且向右上方,粒子最后打在屏上E点,求粒子从A到E所经历的时间.

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(1)画出粒子运动的轨迹,根据几何关系及半径公式求解; (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据转过的圆心角及周期公式即可求解在磁场中运动的时间,在磁场外做匀速直线运动,根据t=即可求解时间,两个时间之和即为总时间. 【解析】 (1)粒子运动轨迹如图所示,在磁场中做匀速圆周运动,在磁场外做匀速直线运动, 根据几何关系得: 所以∠COD=60° 所以∠AFB=60° 则AF= 即粒子在磁场中运动的轨道半径r= 又因为r= 解得: (2)粒子运动轨迹如图所示,在磁场中做匀速圆周运动,在磁场外做匀速直线运动, 根据几何关系可知: 粒子在磁场中运动的圆心角为60°,△AO′B是等边三角形,AB=AO′=BO′=, B0′⊥AG,所以点F是OG的中点,即FG=,BE∥FC 在磁场中运动的时间为 在磁场外运动的时间 所以粒子从A到E所经历的时间为t=+ 答:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径为,粒子的荷质比为. (2)粒子从A到E所经历的时间为t=+
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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