题目内容
如图所示,在x轴上方及下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方磁场的磁感应强度大小为B、下方磁场的磁感应强度大小为
。一质量为m、电量为q的带正电粒子从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出。不计粒子重力。
求:
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1.射出后粒子第二次到达x轴时离O点的距离, 并画出该过程粒子运动的轨迹;
2.射出后粒子经过多长时间第二次到达x轴。
【答案】
1.
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2.![]()
【解析】(1)在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力
(1分)
得圆周运动半径:
如图所示,在x轴上方做圆周运动时,
有
(1分) 在x轴下方做圆周运动时,有
(1分)
粒子第二次到达x轴时离O点的距离:
(1分)正确画出运动轨迹给3分
(2) 据
(1分) 得圆周运动周期: ![]()
如图所示, 在x轴上方做圆周运动时,有
(1分)
在x轴下方做圆周运动时,有
(1分)
则第二次到达x轴所用时间:
(1分)
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