题目内容
(10分)如图所示,比荷为
的负离子,以速度v垂直磁感应强度为B的匀强磁场由.P点进入,界面I和Ⅱ平行,宽度为L(L<
)要使离子由界面II飞出可改变离子的入射方向,离子所受重力不计,求离子在磁场中运动时间的最小值和最大值






因为
,所以粒子通过磁场的时间小于
周期
由于
得
…………①(1分)
由于
得
…………②(1分)
(1)当弦长最短,即由
进入
飞出时,离子在磁场中运
动时间最短
……………③(1分)
从几何关系可知
……………④(1分)
由①②③④得
(1分)
(2)当速度沿界面I竖直向上时,离子在磁场中运动时间最长
从几何关系可知
………………………⑤(1分)
………………………⑥(1分)
……………………⑦(1分)

由于
……………………………………………⑧(1分)
由①②⑤⑥⑦⑧得
(1分)
解法二:由
得…………(1分)
(2分)
同理可得
(2分)


由于


由于


(1)当弦长最短,即由


动时间最短

从几何关系可知

由①②③④得


从几何关系可知






由①②⑤⑥⑦⑧得

解法二:由


同理可得


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