◎ 题目

如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xy平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为，A的中点在y轴上，长度略小于。带电粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变。质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。

◎ 答案

解：

设粒子的入射速度为v，第一次射出磁场的点为N0′，与板碰掩后再次进入磁场的位置为N1。粒子在磁场中运动的半径为R。得R= ① 粒子速率不变，每次进入磁场与射子磁场位置间距离x1保持不变，x1=N0′N0=2Rsinθ ② 粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离x2始终不变，与N0′N1相等。由图可以看出x1=a ③ 设粒子最终离开磁场时，与挡板碰碰n次（n =0，l，2…）。若粒子能回到P点，由对称性，粒子的出射点的x坐标标应为－a，即（n+1）x1－nx2=2a ④ 由③④式得：x1=a ⑤ 若粒子与挡板发生碰撞，有x1－x2> ⑥ 联立③④⑥式得n < 3 ⑦ 联立①②⑤式得：v=·a ⑧ 式中sinθ =，代入⑧式得 v0=，n=0  v1=，n=1 v2=，n=2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xy平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为，A的中…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。