题目内容
(2013贵州六校联考)如图,在0≤x≤d的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy平面向里。y轴上P点有一小孔,可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~1800范围内变化的带负电的粒子。已知θ =450时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,不计重力及粒子间的相互作用。求:
(1)磁场的磁感应强度;
(2)若θ=300,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角 (可用三角函数、根式表示);
(3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示)。
【答案】见解析
【解析】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,
设粒子的轨道半径为R,磁场的磁感应
强度为B,则
qvB=m ……………………………(3分)
如图,由几何关系
d=2Rcos450 ………………………..(3分)
解得 B= …………………………. (2分)
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