Question

如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B＝5.0×10^－3 T的勻強(qiáng)磁場，方向分別垂直紙面向外和向里．質(zhì)量為m＝6.64×10^－27 kg、電荷量為q＝＋3.2×10^－19 C的α粒子(不計α粒子重力)，由靜止開始經(jīng)加速電壓為U＝1205 V的電場(圖中未畫出)加速后，從坐標(biāo)點(diǎn)M(－4，)處平行于x軸向右運(yùn)動，并先后通過兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域．

(1)請你求出α粒子在磁場中的運(yùn)動半徑；

(2)你在圖中畫出α粒子從直線x＝－4到直線x＝4之間的運(yùn)動軌跡，并在圖中標(biāo)明軌跡與直線x＝4交點(diǎn)的坐標(biāo)；

(3)求出α粒子在兩個磁場區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時間．

Answer 1

答案：
解析：

(1)粒子在電場中被加速，由動能定理得 　　qU＝ 　　α粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，則牛頓第二定律得 　　qvB＝m 　　聯(lián)立解得 　　r＝ 　　＝ 　�。� 　　(2)由幾何關(guān)系可得，α粒子恰好垂直穿過分界線，故正確圖象為 　　(3)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動周期 　　 　　α粒子在兩個磁場中分別偏轉(zhuǎn)的弧度為，在磁場中的運(yùn)動總時間 　　t＝ 　�。� 　�。�6.5×10－6(s)