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如图17所示,两个宽度为d的有界磁场区域,磁感应强度都为B,方向如图18所示,不考虑左右磁场相互影响且有理想边界。一带电质点质量为m,电量为q,以一定的初速度从边界外侧垂直磁场方向射入磁场,入射方向与CD成θ角。若带电质点经过两磁场区域后又与初速度方向相同的速度出射。求初速度的最小值以及经过磁场区域的最长时间。(重力不计)。

带电质点只要能进入第二磁场,就可满足要求。即带电质点至少能进入的第二个磁场的速度为最小值。带电粒子的轨迹图如图所示,(3分)

根据几何关系有:d=R(1+cosθ) , (2分)

由牛顿第二定律可得(2分)

所以 (2分) 

因为(2分),所以 (2分)


解析:

带电质点只要能进入第二磁场,就可满足要求。即带电质点至少能进入的第二个磁场的速度为最小值。带电粒子的轨迹图如图所示,(3分)

根据几何关系有:d=R(1+cosθ) , (2分)

由牛顿第二定律可得(2分)

所以 (2分) 

因为(2分),所以 (2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-4-17所示的空间中依次分布着场强为E的匀强电场和磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场,匀强电场宽为L,虚线为两个匀强磁场分界线,右边磁场范围足够大.质量为m、电荷量为q的离子从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场,穿过中间磁场后按某一路径能回到A点而重复前述过程,求:

1. 离子进入磁场时的速度大小和运动半径;

2. 中间磁场的宽度d

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科目:高中物理 来源: 题型:

. 如图11-4-17所示的空间中依次分布着场强为E的匀强电场和磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场,匀强电场宽为L,虚线为两个匀强磁场分界线,右边磁场范围足够大.质量为m、电荷量为q的离子从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场,穿过中间磁场后按某一路径能回到A点而重复前述过程,求:

1. 离子进入磁场时的速度大小和运动半径;

2. 中间磁场的宽度d

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