问题 计算题

(14分)如图所示,一对磁偏转线圈形成的匀强磁场分布在R = 0.10m的圆形区域内,磁感应强度为0.1T。圆的左端跟y轴相切于直角坐标系的原点O,右端跟足够大的荧光屏MN相切于x轴上A点,置于原点的粒子源沿x轴正方向射出带正电的粒子流,以v =×106m/s射入磁场,粒子的比荷为1×108c/kg,重力不计。求

(1)粒子在磁场中运动的时间。

(2)粒子打在荧光屏上的位置距A的距离。

(3)要使粒子打不到荧光屏上,求粒子的速度大小应满足的条件。

答案

题目分析:(1)qvB=mv2/r

粒子运动的轨道半径

r=mv/qB=×10-1m

tanΦ/2=R/r=/3

轨迹所对应的圆心角Φ=600

T=2m/qB=2×10-7s

粒子在磁场中运动时间t=T/6=/3×10-7s

如图所示Φ=600

(2)粒子打在荧光屏上的位置距A的距离

L=R×tan600=×10-1m

(3)粒子在磁场中轨道半径为r=R时

粒子沿y轴正方向飞出刚好达不到屏上

qvB=mv2/r

v=qBr/m=1×106m/s

即粒子的速度小于1×106m/s粒子打不到荧光屏上。

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填空题