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人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动。如图所示,是通过磁场控制带电粒子运动的一种模型。在0≤x<d和d<x≤2d的区域内,分别存在磁感应强度均为B的匀强磁场,方向分别垂直纸面向里和垂...
题目内容:
人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动。如图所示,是通过磁场控制带电粒子运动的一种模型。在0≤x<d和d<x≤2d的区域内,分别存在磁感应强度均为B的匀强磁场,方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外。在坐标原点有一粒子源,连续不断地沿x轴正方向释放出质量为m,带电量为q(q>0)的粒子,其速率有两种,分别为,.(不考虑粒子的重力、粒子之间的相互作用)试计算下列问题:
(1)求两种速率的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的半径大小R1和R2;
(2)求两种速率的粒子从x=2d的边界射出时,两出射点的距离Δy的大小;
(3)在x>2d的区域添加一匀强磁场B1,使得从x=2d边界射出的两束粒子最终汇聚成一束,并平行y轴正方向运动。在图中用实线画出粒子的大致运动轨迹(无需通过计算说明),用虚线画出所添加磁场的边界线。
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