题目内容
【题目】如图甲所示,在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=1T。从原点O处向第I象限发射一比荷=1×104C/kg的带正电的粒子(重力不计)),速度大小v0=103m/s,方向垂直于磁场且与x轴正方向成30°角.
(1)求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R和在该磁场中运动的时间t1.
(2)若磁场随时间变化的规律如图乙所示(垂直于纸面向外为正方向),后空间不存在磁场.在t=0时刻,粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入,求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标.
【答案】(1)0.1m, (2)
【解析】(1)轨迹如图所示。由得轨迹半径
粒子运动周期
粒子在磁场中轨迹所对的圆心角为240°,
所以粒子在磁场中运动的时间为。
(2)磁场变化的半周期为
在右图中, ,且平行于x轴
Rt△EDP中,
则粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标
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