如图所示真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度,磁场内有一块平面感光板
,板面与磁场方向平行,在距
距离
处,有一个点状的
放射源
,它向各个方向发射
粒子,
粒子的速度都是
,已知
粒子的电荷量与质量之比
,现只考虑在纸面中运动的
粒子,求
上被
粒子打中的区域的长度。
如图所示真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度,磁场内有一块平面感光板
,板面与磁场方向平行,在距
距离
处,有一个点状的
放射源
,它向各个方向发射
粒子,
粒子的速度都是
,已知
粒子的电荷量与质量之比
,现只考虑在纸面中运动的
粒子,求
上被
粒子打中的区域的长度。
上被
粒子打中的区域的长度20cm
如图所示
所以有:
带入数据得:
可见
因朝不同方向发射的粒子的轨道都经过
,如图所示,某一圆轨迹在图中
点左侧与
向切,则此切点
就是
粒子能打中的左侧最远点,由图中几何关系得
再考虑点右侧,任何
粒子在运动过程中离
点的距离不可能超过
,故图中
点即为右侧
粒子能打到的最远点,由图中几何关系得
故所求的长度为
说明:本题可以以粒子源为圆心四等分圆,分析每个不部分上的运动轨迹,同时再考虑特殊的运动方向――直径方向的运动。