Question

物理:磁场

补问题2:若射入磁场的速度改为v=3.0*10^5m/s,其他条件不变,试用斜线画出该束粒子在磁场中可能出现的区域,要求有简要的文字说明.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

Answer 1

解：1.牛顿第二定律qvB=mv^2/R

          磁场中周期T=2πR/v

          解得R=6.0*10^-2m,T=π*10^-7s

         （ 分析：在速度不变的情况下，运动的弧长越长，运动时间越长，而弧长越长其运动轨迹所对的弦长就越长，在所给的圆形磁场中最长的直线就是ab，所以只有当ab是运动轨迹所对的弦时运动时间才最长）

          当运动轨迹所对弦是ab，即速度方向与ab成30度角斜向上的时候运动时间最长。

          几何关系圆心角A=60度

          运动时间t=60/360*T=π/6*10^-7s

        2.当v=3.0*10^5m/s，R=1.5*10^-2m

           当速度方向竖直向上的时候做出运动轨迹如图

           将弦ac顺时针方向旋转交场圆与d，则去边图形acd即为粒子可能出现的区域

解释：粒子运动速度方向的一个边界就是竖直向上，圆ac的上半部分就是边界，当速度方向顺时针方向旋转时，圆ac也顺时针旋转c点划过的部分就会是另一个边界。