题目内容
(1)求离子在磁场中运动的轨道半径
(2)若离子在磁场中运动的轨道半径为时,求与轴成30°角射出的离子从P点到达R点的时间
(3)试推出在的区域中磁场的边界点坐标与之间满足的关系式
(1) (2) (3)
(1)离子进入磁场后,受到洛伦兹力作用,由牛顿第二定律得:
……………………………………… (2分)
…………………………………………………… (3分)
(2)如图所示,由几何关系可得,离子进入磁场A点坐标为(,)离开磁场B点坐标为(,)
由几何关系,离子运动的路程为:
…(3分)
则
或 …………………(2分)
(只要过程分析的思路正确,并列出表达式得出结论的均给分。)
(3)如图所示,设离子运动的轨道半径为,在的区域内,令离子离开磁场后与x轴夹角为θ。
由几何关系得:……………………………………………(2分)
………………(2分)
代入相关数据并化简得:
………… (2分)(只要过
程分析的思路正确,并列出表达式得出结论的均给分。)
……………………………………… (2分)
…………………………………………………… (3分)
(2)如图所示,由几何关系可得,离子进入磁场A点坐标为(,)离开磁场B点坐标为(,)
由几何关系,离子运动的路程为:
…(3分)
则
或 …………………(2分)
(只要过程分析的思路正确,并列出表达式得出结论的均给分。)
(3)如图所示,设离子运动的轨道半径为,在的区域内,令离子离开磁场后与x轴夹角为θ。
由几何关系得:……………………………………………(2分)
………………(2分)
代入相关数据并化简得:
………… (2分)(只要过
程分析的思路正确,并列出表达式得出结论的均给分。)
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