题目内容
如图所示,在xOy平面内,一带电粒子在x轴上的P点以某一速率沿与x轴正方向夹角为450的方向射出。运动过程中经过了一与xy平面垂直的圆形匀强磁场区域的偏转后,最后击中了x轴上的Q点。现已知P、Q两点坐标分别为(-a,0)、(a,0),在磁场内外运动的时间相等,且粒子轨道是轴对称的。试确定满足此题意情况下的最小磁场的圆心位置坐标及面积大小。
试题分析:由题意可得粒子运动的轨迹如图中实线所示,所设物理量如图,则:…①
在磁场内外运动的时间相等…②其中:
联立①②可得:,
要使磁场的区域最小,则直径最小,所以圆心应为O′点,坐标为最小面积:
练习册系列答案
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