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【在现代科学实验室中,经常用磁场来控制带电粒子的运动.有这样一个仪器的内部结构简化如图:1、2两处的条形匀强磁场区边界竖直,相距为L,磁场方向相反且垂直于纸面.一质量为m、电】
更新时间:2024-04-26 07:00:34
1人问答
问题描述:

在现代科学实验室中,经常用磁场来控制带电粒子的运动.有这样一个仪器的内部结构简化如图:1、2两处的条形匀强磁场区边界竖直,相距为L,磁场方向相反且垂直于纸面.一质量为m、电量为-q,重力不计的粒子,粒子以速度V平行于纸面射入1区,射入时速度与水平方向夹角θ=30°.

(1)当1区磁感应强度大小B1=B0时,粒子从1区右边界射出时速度与竖直边界方向夹角为60°,求B0及粒子在1区运动的时间t.

(2)若2区B2=B1=B0,求粒子在1区的最高点与2区的最低点之间的高度差h.

(3)若B1=B0,为使粒子能返回1区,求B2应满足的条件.

戴欣回答:
  (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,粒子运动轨迹如图所示:由几何知识得:L=2R1sinθ,由牛顿第二定律得:qvB0=mv2R1,解得:B0=mvqL;设粒子在磁场Ⅰ区中做圆周运动的周期:T=2πR1v=2πLv,粒子的运动的时间:t=2...
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