天津三角真题
(1) (2) (n=0,1,2,3,…) (3)
(1)带电粒子以速度V从垂直于DE边缘的点S射出,然后做匀速圆周运动。圆心一定位于DE的边上,其半径r可由qvB= =,r = ①求得。
(2)如果要求这个质点每次与△DEF的三条边碰撞都是垂直的,并且能回到S点,那么R和V应满足以下条件:
==(2n-1)R (n=1,2,3,…)②
V = (n = 1,2,3,…) ③从① ②。
(3)这些粒子在磁场中的圆周运动周期为
T =代入公式①得到t = ④。
可以看出T在B点和给定时间与V无关。当一个质点从S点出发,最后回到S点,与△DEF的边碰撞的次数越少,所用的时间越短,所以应该取n = 1。从图中可以看出,质点的运动轨迹包括三个半圆和三个圆心角为300°的圆弧,所以最短时间为
t=3×+3×=4T=⑤