如图所示,在半径分别为和的同心圆(圆心在O点)所形成的圆环区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为...
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问题详情:
如图所示,在半径分别为和的同心圆(圆心在O点)所形成的圆环区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在大圆边界上A点有一粒子源,垂直AO向左发*一质量为,电荷量为,速度大小为的粒子,求:
(1)若粒子能进入磁场发生偏转,则该粒子第一次到达磁场小圆边界时,粒子速度相对于初始方向偏转的角度; (2)若粒子每次到达磁场大圆边界时都未从磁场中*出,那么至少经过多长时间该粒子能够回到出发点A.
【回答】
(1)如图1所示,粒子做匀速圆周运动,设初速度为, 轨迹半径为,如图所示: 粒子将沿着AB弧(圆心在)运动, 交内边界于B点.为等边三角形,则,粒子的轨迹AB弧对应的圆心角为,则速度偏转角为。 (2)粒子从B点进入中间小圆区域沿直线BC运动,又进入磁场区域, 经偏转与外边界相切于D点.在磁场中运动的轨迹如图所示, 粒子在磁场区域运动的时间:,周期:, 每通过一次无磁场区域,粒子在该区域运动的距离:, 粒子在无磁场区域运动的总时间:, 代入:,解得:, 则粒子回到A点所用的总时间:;
知识点:专题六 电场和磁场
题型:计算题