如图所示,有界匀强磁场边界线SP∥MN,速率不同的同种带电粒子(重力不计)从S 点沿SP方向同时射入磁场.其中

1个回答

  • 解题思路:(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据粒子的射入点和射出点,以及速度的方向画出运动的轨迹;

    (2)根据粒子运动的轨迹求得粒子的运动半径和磁场宽度的关系,然后根据粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,求得粒子运动的半径与速度的关系,最后求出两个粒子速度的比值;

    (3)粒子做圆周运动的周期公式可以判断粒子的运动的时间.

    (1)根据题意,在图上画出两粒子的运动轨迹如图:

    (2)设SP与MN之间的距离为d,由图可得从a点射出的粒子的半径:r1=d

    从b点射出的粒子:

    r2−d

    r2=cos60°所以:r2=2d

    粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,得:qvB=

    mv2

    r

    即:v=

    qBr

    m

    所以:

    v1

    v2=

    r1

    r2=

    1

    2

    (3)粒子在磁场中运动的周期的公式为T=

    2πr

    v=

    2πm

    qB,由此可知,粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关,所以粒子在磁场中的周期相同,由粒子的运动的轨迹可知,通过a点的粒子的偏转角为90°,通过b点的粒子的偏转角为60°,所以通过a点的粒子的运动的时间为[1/4]T,通过b点的粒子的运动的时间为[1/6]T,所以从S到a、b所需时间

    t1

    t2=

    3

    2,

    答:(1)在图上画出两粒子的运动轨迹如图;(2)

    v1

    v2=

    1

    2;(3)

    t1

    t2=

    3

    2.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.

    考点点评: 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是

    1、画轨迹:确定圆心,几何方法求半径并画出轨迹.

    2、找联系:轨迹半径与磁感应强度、速度联系;偏转角度与运动时间相联系,时间与周期联系.

相关问题