【正文】
小面積 應是實線 1和圓弧 abO所圍的面積,由幾何關(guān)系得 【 解析 】 電子由 O點射入第 Ⅰ 象限做勻速圓周運動 沿 y軸正向發(fā)射的電子,軌跡如圖中實線 1所示,圓心在 x軸上 O1點; 圓心在 O1On弧上的各點,其相應的運動軌跡均在第 Ⅰ 象限內(nèi),如圖中 4等實線所示; 分別過 O O O O4等圓心作與 y軸平行的直線 (如圖中虛線所示 )與相應實線分別交于 a、 b、 c、d等點,過這些點做平行于 x軸的直線,則為各相應電子平行于 x軸的運動方向。 2000v m ve v B m r =r e B?由圖可知, a、 b、 c、 d等點就是各電子離開磁場的出射點,均應滿足方程 本題還可以用下述方法求出下邊界 .設 P(x,y)為磁場下邊界上的一點,經(jīng)過該點的電子初速度與 x軸夾角為 ? ,則由圖可知: x=rsin? y=rrcos? 得 : x2+(yr)2=r2 所以磁場區(qū)域的下邊界也是半徑為 r,圓心為 (0,r)的圓弧應是磁場區(qū)域的下邊界;圓 O2的 y軸正方向的半個圓應是磁場的上邊界,兩邊 圖中的陰影區(qū)域面積,即為磁場區(qū)域面積 222202212 ( ) ( 1 )4 2 2mvrSreB??? ? ? ?數(shù)學方法與物理知識相結(jié)合 —— 解決物理問題的一種有效途徑 x y v0 θ r P (x,y) O O′ O2 r 試解一道 IPHO題 —— 質(zhì)量均為 m的一簇粒子在 P點以同一速度 v向不同方向散開(如圖),垂直紙面的勻強磁場 B將這些粒子聚焦于R點,距離 PR=2a,離子的軌跡應是軸對稱的。試確定磁場區(qū)域的邊界。 (第 8屆 IPHO試題, 1975) x y v P R a a 磁 場 O 解答:在磁場 B中,粒子受洛侖茲力作用作半徑為 r的圓周運動 2vqv B mr?mvrqB?質(zhì)量為 m的所有粒子進入磁場中都在半徑均為 r的各自圓軌跡上運動,離開磁場后,所有粒子都打在同一點 R 。 設半徑為 r的圓軌道上運動的粒子,在坐標為( x, y)的 A點離開磁場,沿切線飛向 R點。由相似三角形得到 y b a xxy???同時, A作為軌跡圓上的點,應滿足圓的軌跡方程 2 2 2()x y b r? ? ?消去 (yb),得到滿足條件的 A點的集合,因此,表示磁場邊界的函數(shù)方程為 ? ?22x a xyrx???x y v P R b a 磁 場 r A(x,y) O ? 作業(yè): 講義 《 課后練習 1— 9》