Question

勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由一個(gè)半徑為R的半圓和一個(gè)長(zhǎng)為2R,寬為R/2  的矩形組成，磁場(chǎng)的方向如圖所示。一束質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子（粒子間的相互作用和重力均不計(jì)）以速度v從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中．問：

（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時(shí)，粒子恰好從A點(diǎn)射出？

（2）對(duì)應(yīng)于粒子可能射出的各段磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

Answer 1

解答：

（1）由左手定則判定，粒子向左偏轉(zhuǎn)，只能從PA、AC和CD三段邊界射出，如圖所示。當(dāng)粒子從A點(diǎn)射出時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑    ………………2分

由                  ………………2分

得                    ………………2分

（2）當(dāng)粒子從C點(diǎn)射出時(shí)，由△PO₂C和△PAC可看出PC=

                               ………………2分

由                                        ………………2分

得                                          ………………2分

據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑隨磁場(chǎng)減弱而增大，可以判斷

當(dāng)時(shí)，粒子從PA段射出                          ………………2分

當(dāng)時(shí)，粒子從AC段射出                     ………………2分

當(dāng)時(shí)，粒子從CD段射出                          ………………2分