题目内容
【题目】如图所示,直线MN与OA交于O点,∠AOM=30°,MN下方整个空间有垂直AOM平面的匀强磁场,磁感应强度为B,OA上有一粒子源S,能发射一种带负电的粒子,射出的所有粒子电荷量和质量均相同,速率均为v0。O、S之间的距离为d。若粒子源S重直MN射出一粒子,该粒子在磁场中偏转后刚好不射出磁场,粒子重力不计,求:
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(1)粒子源射出的粒子的荷质比
(2)若S可沿AOM平面内任意方向发射粒子,求:
①MN上有粒子射出区域的长度。
②粒子从S射出后最短多长时间能离开磁场
【答案】(1)![]()
(2)①射出区域长度为d
②当S到MN距离最短时弦长最小,有最小圆心角,此时有最短时间![]()
【解析】
(1)粒子在磁场中偏转后刚好不射出磁场,则轨迹如图;
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由几何关系可知r=dsin300=0.5d;
由
可得
(2)①粒子在磁场中运动的半径一定,则沿着os方向射出的粒子,圆心在P点,则打到OM线上时距离P点的距离为r=0.5d,则OM上有粒子射出的区域的长度为0.5d+0.5d=d;
②当S到MN距离最短时弦长最小,有最小圆心角,此时有最短时间![]()
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