题目内容
如图所示,竖直面内有一倒立等边三角形OMN区域,连长为L,MN边是水平的。在该区域有一垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场。在同一竖直面内有一束质量为m、电荷量为q、速度大小不同的带正电粒子从N点沿NM方向射入该磁场区域(可认为能发生偏转)。过O点作与MN边平行的直线作为X坐标轴,且O点为X坐标轴的原点。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力,试求:
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⑴射到X坐标轴上的O点的粒子速度大小;
⑵垂直OM边射出的粒子与X坐标轴的交点位置;
⑶粒子在磁场中运动的时间和速度的关系。
(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
试题分析:(1)粒子的行进路线如图中轨迹NO
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根据几何知识有:![]()
又![]()
得到射到x坐标轴上O点的粒子速度大小![]()
(2)粒子的行进路线如图中的轨迹2
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根据几何知识有:![]()
另有![]()
得![]()
(3)从ON边射出的粒子根据几何知识有:在磁场中圆弧轨迹对应的圆心角都是
,所以这些粒子在磁场中的时间与速度无关,等于![]()
从OM边射出的粒子行进路线可用图中轨迹3代表,根据几何知识有:
R=Rcosα+(L?Rsinα)tan![]()
其中![]()
且α角的范围是(0,
)
可得![]()
所以![]()
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动。
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