解题思路:(1)根据左手定则,粒子进入磁场后向右偏转,做出运动的轨迹图,结合粒子做圆周运动的半径公式,从而判断出粒子离开o点后,第三次经过磁场边界时的位置坐标;
(2)当粒子在磁场外运动的方向在Ox与OP之间时,粒子将不能再次进入磁场,做出运动的轨迹,结合几何关系做出判定;
(3)若保持其它条件不变而将∠pox变为15°使用(2)的方法,再次判定即可.
(1)粒子在磁场中做圆周运动,如图为粒子运动轨迹描绘,
洛仑兹力提供向心力:Bqv=m
v2
R
得圆轨道半径为:R=
mv
Bq
第一段圆弧轨迹OA为半圆,A点横坐标为2R
粒子再次由点B(2R,
2
3
3R)进入磁场,进入磁场时与边界OP夹角θ2=60°
粒子再次出磁场即第三次经过磁场边界在位置C,由几何关系有:
BC=2Rsinθ2=
3R
c点的横坐标:x=2R−
.
BC•cos30°=
R
2
y=x•tan30°=
3
6R
由此易得C点坐标([1/2R,
3
6R),即(
mv
6Bq],
3mv
6Bq)
(2)粒子在磁场中运动周期周期为:T=
2πR
v=
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
考点点评: 该题中判断出当粒子在磁场外运动的方向在Ox与OP之间且与OP平行的时候,粒子将不能再次进入磁场是解题的关键,在此处体现出规范化作图的必要性,要切记.