问题 问答题

如图所示,磁感应强度大小B=0.15T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径为R=0.10m的圆形区域内,圆的左端跟轴相切于直角出标系的原点,右端边界MN相切于轴的A点。MN右侧有方向平行于轴负方向的匀强电场。置于原点的粒子源,可沿轴正方向射出速度的带正电的粒子流,荷质比,粒子重力不计。右侧场强大小。现以过点并垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场区域按逆时针方向缓慢旋转90°。

(1)带电粒子在磁场中的运动半径

(2)此过程中粒子经过磁场后,途经MN进入电场,求:粒子经过MN时离A点最远的

位置BA点的距离

(3)通过B点的粒子进入电场后,再次经过MN时距B点的距离为多大?

答案

(1)0.2m (2)0.15m (3)0.39m

(1)由洛伦兹力等于向心力,设粒子做圆周运动的半径为

                  即:

                  得

(2)当圆形磁场逆时针旋转到直径轴方向夹角为时,粒子经过点时离最远,如图所示,

     由图知:

     设的距离为

            

       

(3)粒子经过点时速度与夹角,则:

        

粒子经点时速度的水平分量和竖直分量分别为:

       

粒子进入电场后做类抛体运动,设再次经过时的位置为,经历的时间为

       

        

       

选择题
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