Question

【题目】如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B＝5.0×10－3T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m＝6.64×10－27kg、电荷量为q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不计α粒子重力），由静止开始经加速电压为U＝1205V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（－4，）处平行于x轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域。

(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径；

(2)你在图中画出α粒子从直线x＝－4到直线x＝4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与直线x＝4交点的坐标；

(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间。

Answer 1

【答案】(1)m；(2)；(3)6.5×10-6s

【解析】

(1)粒子在电场中被加速，由动能定理得

α粒子在磁场中偏转，则牛顿第二定律得

解得

(2)由几何关系可得，α粒子恰好垂直穿过分界线，故正确图象为

(3)带电粒子在磁场中的运动周期

α粒子在两个磁场中分别偏转的弧度为，在磁场中的运动总时间