磁场 - 经典高考物理试题分析[1]

【考点】带电粒子在磁场中的偏转 【答案】（1）??0 （2）

???2 （3）

t0?T8

【解析】16.(1)设粒子P的质量、电荷量与初速度分别为m、q与v，粒子P在洛仑兹力作用下，在xy平面内做圆周运动，分别用R与T′表示圆周的半径和运动周期，则有

qvB0?m(2?2)RT? ①

v?2?RT? ②

由①②式与已知条件得

T??T ③

T粒子P在t=0到t=2时间内，沿顺时针方向运动半个圆周，到达x轴上B点，此时磁场方向反转；继而，T在t=2到t=T时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达x轴上Ahko，如图（ａ）所示.OA与x轴的夹

角??0 ④

（2）粒子P在

t0?TTT14时刻开始运动，在t=4到t=2时间内，沿顺时针方向运动4个圆周，到达D点，

T此时磁场方向反转；继而，在t=2到t=T时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达B点，此时磁场方5T1向再次反转；在t=T到t=4时间内，沿顺时针方向运动4个圆周，到达A点，如图（ｂ）所示，由几何

关系可知，A点在y轴上，即OA与x轴的夹角

???2 ⑤

（3）若在任意时刻

t?t0(

0?t0?TT4)粒子P开始运动，在t?t0到t=2时间内，沿顺时针方向做圆周运动

到达C点，圆心O′位于x轴上，圆弧OC对应的圆心角为

??OO?C?2?T(?t0)T2 ⑥

T此时磁场方向反转；继而，在t=2到t=T时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达B点，此时磁场方

向再次反转；在t=T到t=

?T?t0时间内，沿顺时针方向做圆周运动到达A点，设圆O′′，圆弧BA对应的圆

?BO??A?心角为

2?t0T ⑦

如图(c)所示，由几何关系可知，C、B均在O?O??连线上，且OA//O?O?? ⑧

?3??OO?C?4 ⑨，联立⑥⑨式可得 若要OA与x轴成4角，则有

t0?T8 ⑩