如图甲所示的坐标系中,第四限象内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场, 方向的宽度 OA =20 cm, 方向无限制,磁感应
1个回答

小题1:

m/s

小题2:

T

小题3:

s

(1)如图所示,由几何关系得离子在磁场中运动时的轨道半径

(2分)

离子在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向前心力

求得:

m/s(2分)

(2)由

知, B 越小, r 越大。设离子在磁场中最大半径为 R ,由几何关系得:

m(2分) 由牛顿运动定律得

求得

T(2分)则外加磁场

T(1分)

(3)离子在原磁场中运动周期

s(1分)离子在磁场中运动第一次遇到外加磁场的过程中轨迹对应的圆心角

(2分)

此时施加附加磁场时离子在磁场中能做的圆周运动的最大半径为 r 2由几何关系知:

(m)(1分)

离子在有附加磁场时运动半径为 r 3 .

,求得

m

,所以离子能做完整的圆周运动(2分)

离子在外加磁场后时,

s对照外加磁场的规律可知,每隔

s离子在周期性外加磁场时,离子恰可做一次完整的匀速圆周运动,共做三次,最后在A点离开磁场。

离子从O点进入到A点射出的总时间为

s…(3分)

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