题目内容
【题目】如图所示,半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,一带负电的粒子(不计重力)在A点(图中未画出)沿水平方向以速度v正对圆心入射,通过磁场区域后速度方向偏转了,求:
(1)求粒子的比荷;
(2)粒子在磁场中的运动时间t;
(3)如果保持速度的大小和方向不变,欲使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大,则需将粒子的入射点沿圆弧向上平移,入射点到OA的距离d为多少?
【答案】(1)(2)
(3)
R
【解析】
(1)画出粒子在磁场中的运动轨迹如图
由图可知轨迹半径为:
①
粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动,有:
②
联立解得
③
(2)粒子做圆周运动运动的周期为:
④
在磁场中的运动时间为:
⑤
联立③④⑤解得:
(3)当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时,粒子速度偏转的角度最大,
由图可知
⑥
平移距离为:
⑦
联①⑥⑦立解得
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