问题 计算题

如图所示,在x轴上方及下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方磁场的磁感应强度大小为B、下方磁场的磁感应强度大小为。一质量为m、电量为q的带正电粒子从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出。不计粒子重力。

求:

小题1:射出后粒子第二次到达x轴时离O点的距离, 并画出该过程粒子运动的轨迹;

小题2:射出后粒子经过多长时间第二次到达x轴。

答案

小题1:

小题2:

(1)在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力

    

 (1分) 

得圆周运动半径:     

如图所示,在x轴上方做圆周运动时,

 (1分) 在x轴下方做圆周运动时,有     (1分)

粒子第二次到达x轴时离O点的距离:  (1分)正确画出运动轨迹给3分 (2)  据 (1分) 得圆周运动周期:  

如图所示, 在x轴上方做圆周运动时,有 (1分)

x轴下方做圆周运动时,有 (1分)

则第二次到达x轴所用时间:  (1分)

单项选择题
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