2017-2018学年高中物理人教版选修3-1 第三章 第8讲 习题课:带电粒子在磁场和复合场中的运动
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带电粒子在有界磁场中运动,往往出现临界条件,可以通过对轨迹圆放大的方法找到相切点如图2(c)所示.注意找临界条件,注意挖掘隐含条件.

例1 平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图4所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0).粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角.已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(  )

图4

A. B. C. D.

解析 带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r=.轨迹与ON相切,画出粒子的运动轨迹如图所示,由于=2rsin 30°=r,故△AO′D为等边三角形,∠O′DA=60°,而∠MON=30°,则∠OCD=90°,故CO′D为一直线,==2=4r=,故D正确.

答案 D

例2 如图5所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸里,磁感应强度为B.一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正向的夹角为θ.求:

图5

(1)该粒子射出磁场的位置;