题目内容
【题目】 如图是某屏蔽高能粒子辐射的装置，铅盒左侧面中心O有一放射源可通过铅盒右侧面的狭缝MQ向外辐射
粒子，铅盒右侧有一左右边界平行的匀强磁场区域。过O的截面
位于垂直磁场的平面内，OH垂直于MQ。已知
。粒子质量
，电量
，速率
；磁场的磁感应强度
，方向垂直于纸面向里；粒子重力不计，忽略粒子间的相互作用及相对论效应，
，
。
（1）求垂直于磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间t。
（2）若所有粒子均不能从磁场右边界穿出，即达到屏蔽作用，求磁场区域的最小宽度d。
【答案】（1）
（2）0.72m
【解析】
(1)粒子在磁场内做匀速圆周运动，则：
垂直于磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为：
代入数据解得：
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，
代入数据解得：
若沿OQ方向进入磁场的粒子运动轨迹与磁场右边界相切，则所有粒子均不能从磁场的右边界射出，如图所示，由几何关系可得：
代入数据可得：
。
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