二、两个方向一点:已知轨迹两个速度方向和一点位置,作切垂线与角平分线交点;用于解决平行边界的临界问题
例2如图所示,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B,MM′和NN′是它的两条边界。现有质量为m,电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入。要使粒子不能从边界NN′射出,则粒子入射速率v的最大值可能是多少?
- 两点一半径:已知轨迹两点位置和半径,作中垂线与半径交点
例3如图所示,磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源,粒子源从O点在纸面内均匀地向各个方向同时发射速率为υ,比荷为k的带正电粒子.PQ是垂直纸面放置,厚度不计的挡板,挡板的P端与O点的连线跟挡板垂直,粒子打在挡板上会被吸收。带电粒子的重力及粒子间的相互作用力忽略不计,磁场分布的区域足够宽广。
(1)为了使带电粒子不打在挡板上,粒子源到挡板的距离d应满足什么条件?
(2)若粒子源到挡板的距离是d=
,则挡板至少多长,挡板吸收的粒子数占总粒子数的比值最大,并求该值。
- 两个方向一半径:已知轨迹两个速度方向和半径大小,作角平分线与半径大小交点
例4如图所示,一带电质点,质量为m,电量为q,以平行于Ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域。为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于Ox轴的速度v射出,可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这圆形磁场区域的最小半径.重力忽略不计。