摘要:3.如图8-3-10所示.在x轴下方有匀强磁场.磁感应强度大小为B.方向垂直于xOy平面向外.P是y轴上距原点为h的一点.N0为x轴上距原点为a的一点.A是一块平行于x轴的挡板.与x轴的距离为.A的中点在y轴上.长度略小于.带电粒子与挡板碰撞前后.x方向的分速度不变.y方向的分速度反向.大小不变.质量为m.电荷量为q(q>0)的粒子从P点瞄准N0点入射.最后又通过P点.不计重力.求粒子入射速度的所有可能值. 解析:设粒子的入射速度为v.第一次射出磁场的点为N0′.与板碰撞后再次进入磁场的位置为N1.粒子在磁场中运动的半径为R.有R=① 粒子速率不变.每次进入磁场与射出磁场位置间距离x1保持不变 x1=N0′N0=2Rsin θ② 粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离x2始终不变.与N0′N1相等.由图可以看出 x2=a③ 设粒子最终离开磁场时.与挡板相碰n次(n=0,1,2.-).若粒子能回到P点.由对称性.出射点的x坐标应为-a.即(n+1)x1-nx2=2a④ 由③④式得x1=a⑤ 若粒子与挡板发生碰撞.有x1-x2>⑥ 联立③④⑥式得n<3⑦ 联立①②⑤式得v=·a⑧ 式中sin θ=.代入⑧式得v0=.n=0⑨ v1=.n=1⑩ v2=.n=2.⑪

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