带电粒子在磁场中得偏转的一道题

来源：学生作业帮编辑：神马作文网作业帮分类：物理作业时间：2024/09/23 00:43:10

带电粒子在磁场中得偏转的一道题
如图所示,真空中有（r,0）为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E,从O点香不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,设质子在磁场中的运动半径也为r,已知质子的电量为e,质量为m,不计重力阻力的作用,问:速度方向与x轴正方向成角30°射入磁场的质子,到达y轴的位置坐标.
这道题的做法我的练习册上有,所以会做的可以不把做法打上来,只需解决我一个疑问.为什么粒子在磁场中会旋转120度,垂直射入电场啊?恩,说实话,对于粒子在磁场中的运动轨迹的规律,我不是很清楚,

这题目很典型.题中说“质子在磁场中的运动半径也为r”这和磁场半径相等.所以粒子应该以平行与y轴的方向射出.（旋转120度）
这个规律很重要.可以证明.平面四边形四条边都相等是菱形.这道题反过来是个什么情况?
就是个粒子收集器.它能把所有平行于y轴的粒子都汇聚于一点. 有意思吧?
再问：额，让你失望了，我还是不懂，可以再详细一点吗
再答：就是有这么个规律：当磁场半径与粒子圆周运动半径相等时，就平行射出。记住就行了，不是问题。
再问：不可以证明一下吗？从哪里平行射出啊？完整的这个规律是怎么说的，你说的太简陋了。
再答：从第一象限包括端点的圆周上以平行与y轴正方向的速度射出。证明吗，就是你在草稿上画个图，利用[平面四边形四条边都相等是菱形],设速度方向与y轴负方向称Θ角，Θ∈[0，Π] ，证明好了，你发现与Θ角无关。临界：当Θ角=Π，直接射出。当Θ角=0，粒子转半圈射出（2r，0)。其实粒子的轨道半径与磁场半径相等。这是个题眼。有了这个条件，就肯定要平行射出。至于平行哪条边，具体题目具体看。

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