EJU 2007 年第 1 回 物理 第 17 题

考点
洛伦兹力
领域
电磁学
难度
困难
标准答案
①

解析摘要

标准解析

水平冲量用穿越距离积分

取向右为x、向上穿过磁场为y,磁场沿纸面外。正电荷的洛伦兹力满足 Fx=qBvyF_x=qBv_y。对穿越阶段积分,得到

Δpx=∫Fxdt=qB∫vydt=qBℓ.\Delta p_x=\int F_xdt=qB\int v_y dt=qB\ell.

磁力始终垂直速度,不做功,所以入、出速率同为v。两角从竖直边界法线量起,水平分量分别为v sinα和v sinβ,因此

mvsin⁡β−mvsin⁡α=qBℓ,mv\sin\beta-mv\sin\alpha=qB\ell,

即 sin⁡β=sin⁡α+qBℓ/(mv)\sin\beta=\sin\alpha+qB\ell/(mv)。所有量均已在题面定义,末项无量纲。题设粒子确能穿出,意味着相应角度关系落在物理允许范围内。

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