题目内容
1.(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r1;
(2)将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2,结果相应的弧长变为原来的一半,求此时粒子运动的轨道半径r2;
(3)求$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$等于多少.
分析 画出导电粒子的运动轨迹,找出临界条件及角度关系,利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力,分别表示出圆周运动的半径,进行比较即可.
解答
解:(1)当轨道半径小于或等于磁场区半径时,粒子射出圆形磁场的点离入射点最远距离为轨迹直径.如图所示,
当粒子从$\frac{1}{3}$圆周射出磁场时,粒子在磁场中运动的轨道直径为PQ,粒子都从圆弧PQ之间射出,
因此轨道半径r1=Rcos 30°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$R;
(2)若粒子射出的圆弧对应弧长为“原来”的一半,即$\frac{1}{6}$周长,对应的弦长为R,
即粒子运动轨迹直径等于磁场区半径R,
则半径r2=$\frac{R}{2}$
(3)由r=$\frac{mv}{qB}$可得,$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}=\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}=\sqrt{3}$.
答:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径为$\frac{\sqrt{3}}{2}R$;
(2)此时粒子运动的轨道半径为$\frac{R}{2}$;
(3)求$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$等于$\sqrt{3}$.
点评 带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动;直线运动一般由动力学公式求解,圆周运动由洛仑兹力充当向心力,一般的曲线运动一般由动能定理求解.
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6.
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| C. | S断开瞬间,小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零,方向不变 | |
| D. | S断开瞬间,小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零,方向与I2相反 |
7.
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