高考定义法求轨迹的真题
粒子的运动轨迹大致如上图所示,在磁场中做不完全圆周运动。进入电场后,从右边进入磁场,圆周运动的路径向右移动,以此类推。
(1)设磁场中运动的粒子半径为r,第一次进入电场时,与X轴正方向的夹角为45°,则:
rcos45 =h,r=h/cos45 =√2h
r=mv/(qB),v0=rqB/m=√2hqB/m
(2)考虑电场中粒子的运动:
v0cos45 t=r+rsin45
v0sin45 =qEt/m
T=(1+√2)m/(qB)
E=hqB?/((1+√2)米)
(3)
粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期为T=2πm/(qB)。
粒子在磁场中做圆周运动,进入电场需要(π/4)T/(2π)=πm/(4qB)。
一个粒子在磁场中做圆周运动完成5π/4,需要(5π/4)T/(2π)=5T/8=5πm/(4qB)。
粒子进入电场和离开电场进入磁场需要2(1+√2)m/(qB)。
那么从开始到第三次穿过X轴需要* * *的时间:
t total = 5πm/(4qb)+2(1+√2)m/(QB)+5πm/(4qb)+πm/(4qb)。
=(11π/4+2+2√2)m/(qB)