最小半径(重力忽略不计)。
分析与解答 由于已知初速度与末速度的方向,可得偏向角φ=π/2。设粒子由M点进入磁场,则由φ=2β可沿粒子偏转方向β=π/4补弦MN,如图5所示。
由"切线、弦"可得圆心O1,从而画轨迹弧MN。
显然M、N为磁场边界上两点,而磁场又仅分布在一圆形区域内。欲使磁场面积最小,则弦MN应为磁场边界所在圆的直径(图5中虚线圆),即得
,
由几何知识,在中可知 ,
又因为 ,
所以,这圆形磁场区域的最小半径。
点评 运用"φ=2β"补弦,将此题化归于"切线、弦"类型,顺利得到粒子的运动轨迹,为观察发现磁场区域之半径与粒子运动轨迹的半径的关系,使问题得以解决创造了条件。
【反思】
收
获 疑
问
【达标训练】
在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场,同一种带电粒子从O点射入磁场。当入射方向与x轴的夹角α = 45° 时,速度为υ1、υ2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场,如图所示,当α = 60°时,为了使粒子从ab的中点c射出磁场,则速度应为 ( D )
A.(υ1 + υ2) B.(υ1 + υ2) C.(υ1 + υ2) D.(υ1 + υ2)