摘要: 如图所示,在空间中存在垂直纸面向里,场强为B的匀强磁场。其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为-q的粒子沿与左边界成60°的方向射入磁场,粒子重力不计
如图所示,在空间中存在垂直纸面向里,场强为B的匀强磁场。其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为-q的粒子沿与左边界成60°的方向射入磁场,粒子重力不计。求;
(1)带电粒子能从CD边界飞出的速度条件;
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的总时间。
(1)带电粒子能从CD边界飞出的速度条件;
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的总时间。
参考答案:
解:(1)粒子能从右边界射出的临界条件为:
(2分)
(2分)
(2分)
所以粒子能从左边界射出速度应满足: (1分)
(2)粒子能从右边界垂直射出
(2分)
(1分)
(2分)
解得: (2分)
粒子不碰到右极板所加电压满足的条件 (1分)
因粒子来回转过的圆心角为,所用时间为,而 (1分)
所以总时间 (2分)