Question

如圖所示，條形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內(nèi)分別存在方向垂直于紙面向外和向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小均為0.3T，AA′、BB′、CC′、DD′為磁場邊界，它們相互平行，條形區(qū)域的長度足夠長，磁場寬度及BB′、CC′之間的距離d=1m。一束帶正電的某種粒子從AA′上的O點以沿與AA′成60°角、大小不同的速度射入磁場，當粒子的速度小于某一值V₀時，粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)的運動時間均為t₀=4×10^-6s；當粒子速度為V₁時，剛好垂直邊界BB′射出區(qū)域Ⅰ。取π≈3，不計粒子所受重力。 求：

(1)粒子的比荷q/m；

⑵速度V₀ 和V₁的大�。�

⑶速度為V₁的粒子從O到DD′所用的時間。

     

 

Answer 1

（1）   (1分)        （1分）

解得  C/kg 或 C/kg  (1分)

（2）當粒子速度為v₀時，粒子在區(qū)域I內(nèi)的運動軌跡剛好與BB′邊界相切，此時有

R₀+R₀sin= d  (1分)     

    (1分)

得m/s (1分)

當粒子速度為v1時，剛好垂直邊界BB′射

出區(qū)域Ⅰ，此時有：

R₁sin= d  (1分) ks5u      

  (1分) 得v₁ =2×10⁶m/s    (1分)

  （3）區(qū)域I、Ⅱ?qū)挾认嗤�，則粒子在區(qū)域I、Ⅱ中運動時間均為（1分）

       穿過中間無磁場區(qū)域的時間為（1分）

則粒子從O1到DD′所用的時間t =1.5×10^-6s （1分）