(21分)如圖,在x軸下方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于x y平面向外。P是y軸上距原點為h的一點,N0為x軸上距原點為a的一點。A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為,A的中點在y軸上,長度略小于。帶點粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點瞄準N0點入射,最后又通過P點。不計重力。求粒子入射速度的所有可能值。

解析:設(shè)粒子的入射速度為v,第一次射出磁場的點為,與板碰撞后再次進入磁場的位置為.粒子在磁場中運動的軌道半徑為R,有…⑴

粒子速率不變,每次進入磁場與射出磁場位置間距離保持不變有…⑵

粒子射出磁場與下一次進入磁場位置間的距離始終不變,與相等.由圖可以看出……⑶

設(shè)粒子最終離開磁場時,與檔板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P點,由對稱性,出射點的x坐標(biāo)應(yīng)為-a,即……⑷

由⑶⑷兩式得 ……⑸

若粒子與擋板發(fā)生碰撞,有……⑹

聯(lián)立⑶⑷⑹得n<3………⑺

聯(lián)立⑴⑵⑸得

………⑻

代入⑻中得

…………⑼

…………⑾

…………⑿

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在x軸下方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于x y平面向外.P是y軸上距原點為h的一點,N0為x軸上距原點為a的一點.A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為
h
2
,A的中點在y軸上,長度略小于
a
2
.帶點粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變.質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點瞄準N0點入射,最后又通過P點.不計重力.求粒子入射速度的所有可能值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在x軸下方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于x y平面向外.P是y軸上距原點為h的一點,N0為x軸上距原點為a的一點.A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為
h
2
,A的中點在y軸上,長度略小于
a
2
.帶電粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變.質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點瞄準N0點入射,最后又通過P點.不計重力.
(1)若粒子從P點射出的速率為v,求粒子在磁場中運動的軌道半徑R;
(2)求粒子從N0點射入磁場到第一次穿出磁場所經(jīng)歷的時間.(可用反三角函數(shù)表示)
(3)求粒子入射速度的所有可能值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在x軸下方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于xOy平面向外。P是y軸上距原點為h的一點,N0為x軸上距原點為a的一點。A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為,A的中點在y軸上,長度略小于。帶電粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點瞄準N0點入射,最后又通過P點。不計重力。求粒子入射速度的所有可能值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在x軸下方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于xy平面向外。Py軸上距原點為h的一點,N0x軸上距原點為a的一點。A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為h/2,A的中點在y軸上,長度略小于a/2。帶電粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為m,電荷量為qq>0)的粒子從P點瞄準N0點入射,最后又通過P點。 不計重力。求粒子入射速度的所有可能值。

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