7.在某一真空空间内建立xoy坐标系,从原点O处向第Ⅰ象限发射一比荷=1×104C/kg的带正电的粒子(重力不计),速度大小υ0 =l03m/s、方向与z轴正方向成30 0角.

   (1)若在坐标系y轴右侧加有匀强磁场区域,在第Ⅰ象限,磁场方向垂直xoy平面向外;

   在第Ⅳ象限,磁场方向垂直xoy平面向里;磁感应强度均为B=1T,如图(a)所示.求粒子从O点射出后,第2次经过x轴时的坐标x 1。 

   (2)若将上述磁场改为如图(6)所示的匀强磁场.在t=o到t==×10 4s时,磁场方向垂直于xoy平面向外;在t=×10 4s到t=×10 4s时,磁场方向垂直于xoy平面向里,  此后该空间不存在磁场.在t=0时刻,粒子仍从O点以与原来相同的速度υ0射入,求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标x 2.

   (1)粒子在x轴上方和下方的磁场中做半径相同的匀速圆周运动,其运动轨迹如图(a)所示.设粒子的轨道半径r,有

                                 ①

代人数据得              

r =0.1m                ②

由几何关系知x坐标为         

x1==2 r                ③

代人数据得            

 x1 =0.2 m                 ④

(2)设粒子在磁场中的圆周运动的周期为T

                                  ⑤

代人数据得                           ⑥

据题意,知粒子在t = 0到内和在到内在磁场中转过得圆弧所对得圆心角均为                     ⑦

粒子的运动轨迹应如图(b)所示

 由几何关系得             

 x 2 = 6 r               ⑧

  代入数据得               

 x 2 = 0.6m            ⑨

 0  249226  249234  249240  249244  249250  249252  249256  249262  249264  249270  249276  249280  249282  249286  249292  249294  249300  249304  249306  249310  249312  249316  249318  249320  249321  249322  249324  249325  249326  249328  249330  249334  249336  249340  249342  249346  249352  249354  249360  249364  249366  249370  249376  249382  249384  249390  249394  249396  249402  249406  249412  249420  447090 

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