粒子通过直线mo前怎么运动
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 04:22:38
解题思路: 1.先求出粒子在磁场中的时间,在求出在电场中的时间。 2.画出轨迹,作出分析,求解磁场的边界的面积。
解题过程:
解:(1)粒子的运动轨迹如图所示,设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R,周期为T,粒子在匀强磁场中运动时间为t1
则,即
①
②
③
设粒子自N点水平飞出磁场,出磁场后应做匀速运动至OM,设匀速运动的距离为s,匀速运动的时间为t2,由几何关系知:
S=Rcotθ ④
⑤
过MO后粒子做类平抛运动,设运动的时间为t3
则: ⑥
又由题知: ⑦
则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间⑧
解①②③④⑤⑥⑦⑧得:或
(2)由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM,则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上,故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。扇形的面积 ⑨
的面积为: ⑩
又
联立①⑦⑨⑩得或
解题过程:
解:(1)粒子的运动轨迹如图所示,设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R,周期为T,粒子在匀强磁场中运动时间为t1
则,即
①
②
③
设粒子自N点水平飞出磁场,出磁场后应做匀速运动至OM,设匀速运动的距离为s,匀速运动的时间为t2,由几何关系知:
S=Rcotθ ④
⑤
过MO后粒子做类平抛运动,设运动的时间为t3
则: ⑥
又由题知: ⑦
则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间⑧
解①②③④⑤⑥⑦⑧得:或
(2)由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM,则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上,故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。扇形的面积 ⑨
的面积为: ⑩
又
联立①⑦⑨⑩得或