题目内容
(16分)如图所示宽度为d的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小为B的无限大匀强磁场,现有一质量为m,带电量为+q的粒子在纸面内以某一速度从此区域下边缘上的A点射入,其方向与下边缘线成30°角,粒子能回到A点,(不计重力)试求:
(1)速度v的大小;
(2)粒子从A点出发,再次回到A点时所用的时间。
(1)速度v的大小;
(2)粒子从A点出发,再次回到A点时所用的时间。
(1)
(2)
(2)
(1)粒子运动如图所示,由图示的几何关系可知
(1分)
粒子在磁场中的轨道半径为r,
则有 (2分)
解得(1分)
此时,粒子可按图中轨道返到A点,
(2)进入磁场前粒子匀速直线运动的距离 (2分)
匀速直线运动的时间 (2分)
进入磁场后就粒子做匀速圆周运动的时间
(2分)
(2分)
从磁场出来到A点的时间 (2分)
总时间 (2分)
(1分)
粒子在磁场中的轨道半径为r,
则有 (2分)
解得(1分)
此时,粒子可按图中轨道返到A点,
(2)进入磁场前粒子匀速直线运动的距离 (2分)
匀速直线运动的时间 (2分)
进入磁场后就粒子做匀速圆周运动的时间
(2分)
(2分)
从磁场出来到A点的时间 (2分)
总时间 (2分)
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