题目内容
(15分)空间有一个水平方向的匀强磁场B,磁场中有a,b两点,相距为s,a 、b连线在水平面上且与B垂直。一个质量为m,电量为+q的带电质点从a点以速度 v0对准b射出,为了使它能够到达b,v0取什么值?
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解析:
(1)如果洛仑磁力恰好和粒子重力抵消,则![]()
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(2)如果
,则可将
分解
,
,
必须指向b的,它产生的洛仑磁力恰好和粒子重力抵消,因此由
产生的洛仑磁力使粒子作圆周运动。最后粒子作的是圆周运动和匀速直线运动的合运动
运动周期
,如果
是T的整数倍,粒子一定能达到b,这时有:
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即![]()
可见
与
无关,如果
,
必须为
。如果
,
可以取任意值。
8粒子以和边界成θ角的速度
进入磁场,粒子进入磁场后受到洛仑磁力F和阻力![]()
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建立xoy直角坐标系,水平方向为x,竖直方向为y
设任意时刻粒子速度的两个分量分别为
,![]()
有![]()
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由
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可有:![]()
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注意到刚好越过磁场区时应有
,![]()
由以上有:![]()
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