大师作文网请教牛人一道磁场物理题
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/06 03:17:42
请教牛人一道磁场物理题
如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于x y平面向外．P是y轴上距原点为h的一点,N0为x轴上距原点为a的一点．A是一块平行于x轴的挡板,与x轴的距离为h/2,A的中点在y轴上,长度略小于2/a．带点粒子与挡板碰撞前后,x方向的分速度不变,y方向的分速度反向、大小不变．质量为m,电荷量为q（q＞0）的粒子从P点瞄准N0点入射,最后又通过P点．不计重力．求粒子入射速度的所有可能值．
然后这是答案：
设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为N′0,与板碰撞后再次进入磁场的位置为N1,子在磁场中运动的轨道半径为R,有R＝mvqB…（1）
…（1）
粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离x1保持不变有x1=N0′N0=2Rsinθ…（2）
粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离x2始终不变,与N0′N0相等．由图可以看出x2=a…（3）
设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次（n=0、1、2、3…）．
若粒子能回到P点,由对称性,出射点的x坐标应为-a,即（n+1）x1-nx2=2a…（4）
疑问：为什么"x2=a"?仅仅是观察吗?
如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于x y平面向外．P是y轴上距原点为h的一点,N0为x轴上距原点为a的一点．A是一块平行于x轴的挡板,与x轴的距离为h/2,A的中点在y轴上,长度略小于2/a．带点粒子与挡板碰撞前后,x方向的分速度不变,y方向的分速度反向、大小不变．质量为m,电荷量为q（q＞0）的粒子从P点瞄准N0点入射,最后又通过P点．不计重力．求粒子入射速度的所有可能值．
然后这是答案：设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为N′0,与板碰撞后再次进入磁场的位置为N1,子在磁场中运动的轨道半径为R,有R＝mvqB…（1）
…（1）
粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离x1保持不变有x1=N0′N0=2Rsinθ…（2）
粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离x2始终不变,与N0′N0相等．由图可以看出x2=a…（3）
设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次（n=0、1、2、3…）．
若粒子能回到P点,由对称性,出射点的x坐标应为-a,即（n+1）x1-nx2=2a…（4）
疑问：为什么"x2=a"?仅仅是观察吗?
"x2=a"的原因是三角形相似,相似比为1:2,如下图,红色三角形和大的直角三角形相似：
