题目内容
(22分)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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(1)射到X坐标轴上的O点的粒子速度大小;
(2)垂直OM边射出的粒子与X坐标轴的交点位置;
(3)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的轨迹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:
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(2)粒子的行进路线如图中的轨迹2,
根据几何知识有:![]()
另有![]()
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(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
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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:
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其中
且
角的范围是![]()
可得:![]()
而![]()
考点:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动。
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