题目内容
如图所示,有两个磁感应强度均为B、但方向相反的匀强磁场,OP是它们的分界面。有一束电量均为q、但质量不全相同的带电粒子,经过相同的电场加速后,从O处沿与OP和磁场都垂直的方向进入磁场,在这束粒子中有一些粒子的轨迹如图所示。已知OP=L,加速电场的电势差为U,重力不计,问。
(1)按图示的轨迹到达P点的每个粒子的质量m为多大?
(2)在这束粒子中,质量为m的多少倍的粒子也可能到达P点?(设质量为m1)
(1)按图示的轨迹到达P点的每个粒子的质量m为多大?
(2)在这束粒子中,质量为m的多少倍的粒子也可能到达P点?(设质量为m1)
(1)(2)
试题分析:粒子在电场中加速 qU=
在磁场中轨道半径 r=
洛伦兹力提供向心力 qvB=
解得
(2)设质量m1.粒子在电场中加速 qU=
在磁场中轨道半径 L=n.2r1 (n=2.3.4…….)
洛伦兹力提供向心力 qv1B=
解得
则质量为原质量的倍 (n=2.3.4……..)
点评:在垂直的磁场中做匀速圆周运动.圆周运动的可建立几何关系来列式求解.
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