如图所示,放置在平面中第二象限内P点的粒子放射源连续放出质量均为m、电量为-q的一簇粒子,已知入射粒子以同一速度v朝x轴以上向不同方向散开,垂直纸面的匀强磁场B将这些粒

◎ 题目

如图所示,放置在平面中第二象限内P点的粒子放射源连续放出质量均为m、电量为-q的一簇粒子,已知入射粒子以同一速度vx轴以上向不同方向散开,垂直纸面的匀强磁场B将这些粒子聚焦于R点(磁场区域大致如图所示),其中已知PR=2a,离子的轨迹关于y轴对称的。试确定磁场区域的边界函数方程。不计粒子重力及相互间的作用。

◎ 答案

    

◎ 解析


试题分析:在磁场B中,粒子受洛仑兹力作用作半径为R的圆周运动:

 即:
设半径为R的圆轨道上运动的粒子,在点A (x,y)离开磁场,沿切线飞向R点。
由相似三角形得到:   
同时,A作为轨迹圆上的点,应满足方程:
消去,得到满足条件的A点的集合,
因此,表示磁场边界的函数方程为: 
即所求磁场边界方程为:  
点评:本题由于结合较多的数学知识,特别是圆的性质,故此类题型重点在于熟练把握圆的性质;可以先大致画出圆的轨迹,根据偏转方向等确定出圆心和半径,再利用几何知识求出结果。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,放置在平面中第二象限内P点的粒子放射源连续放出质量均为m、电量为-q的一簇粒子,已知入射粒子以同一速度v朝x轴以上向不同方向散开,垂直纸面的匀强磁场B将这些粒…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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