如图所示,磁感应强度大小为 B ="0." 15 T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径 R ="0.10" m的圆形

如图所示,磁感应强度大小为 B ="0." 15 T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径 R ="0.10" m的圆形区域内,圆的左端跟 y 轴相切于直角坐标系原点 O ,右端跟荧光屏 MN 相切于 x 轴上的 A 点。置于原点 O 的粒子源可沿 x 轴正方向射出速度 =" 3." 0 m/s的带正电粒子流,粒子重力不计,比荷为 =" 1." 0 C/kg。现以过 O 点并垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场逆时针缓慢旋转 ,求此过程中粒子打在荧光屏上的范围。
tiantianrain 1年前 已收到1个回答 举报

3695911 幼苗

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变化到 的过程中, 逐渐增大, s 也逐渐增大;当 变化到 的过程中, 逐渐减小至零, s 也逐渐减小至零.故粒子打在荧光屏上的范围 s 为0~0. 15 m。

设粒子在磁场中沿 OB 弧做匀速圆周运动的半径为 r ,由牛顿第二定律得


0.20 m
如图所示,当圆的直径 OD 转动到与 x 轴的夹角为 时,粒子从圆形磁场中的 B 点射出,粒子在磁场中的偏角为 ,打在荧光屏上的点到 x 轴的距离为 s ,由几何知识得

联立解得
代入数据并化简得 m
最大时, s 最大。如图,当 D 点与出射点 B 重合时, 最大。由几何知识
,得
求得粒子打在荧光屏上最远点到 x 轴的距离为 ,此时
变化到 的过程中, 逐渐增大, s 也逐渐增大;当 变化到 的过程中, 逐渐减小至零, s 也逐渐减小至零.故粒子打在荧光屏上的范围 s 为0~0. 15 m。

1年前

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