如图所示,有两个磁感应强度均为B、但方向相反的匀强磁场,OP是它们的分界面.有一束电量均为q、但质量不全相同的带电粒子,
1个回答

解题思路:由动能定理求出粒子的速度,根据题意求出粒子轨道半径,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律求出粒子质量,然后答题.

(1)粒子在电场中加速,由动能定理得:qU=[1/2]mv2-0,

在磁场中,粒子做圆周运动的轨道半径:r=[L/2],

粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m

v2

r,

解得:m=

qB2L2

8U;

(2)设质量m1.粒子在电场中加速,由动能定理得:qU=[1/2]m1v12-0,

在磁场中轨道半径:L=n.2r1(n=2、3、4…)

洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qv1B=m1

v21

r1,

解得:m1=

qB2L2

8n2U (n=2、3、4…)

则质量为原质量的[1

n2倍 (n=2、3、4…)

答:(1)按图示的轨迹到达P点的每个粒子的质量:m=

qB2L2/8U];

(2)在这束粒子中,质量为m的

1

n2倍 (n=2、3、4…)的粒子也可能到达P点.

点评:

本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动,粒子在电场中加速,在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,分析清楚粒子运动过程,应用动能定理与牛顿第二定律即可在解题,解题时要注意根据题意求出粒子轨道半径.

相关问题