题目内容
【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy内,坐标原点O处有一粒子源,向与x轴成
角的方向连续不断地发射质量为m、电荷量为
、速度大小为
的粒子,经过足够长的时间后,在第Ⅰ象限加一方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁杨,不计粒子重力及粒子间的相互作用。求:
![]()
(1)粒子在磁场中运动的最短时间;
(2)粒子离开磁场时距O点的最大距离。
【答案】(1)
(2)![]()
【解析】(1)加上磁场时,设粒子在磁场中运动的周期为T,轨道半径为r,
,
,联立解得![]()
位于坐标原点O处的粒子在磁场中运动的时间最短,该粒子运动轨迹如图
![]()
此时,粒子在磁场中运动的圆心角
,粒子在磁场中运动的时间![]()
解得![]()
粒子打到x轴最远处时,该粒子运动轨迹如图
![]()
由(1)可知粒子的轨道半径
,
粒子离开磁场时距O点的最大距离
,
解得
;
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