试题分析:(1)由题意:AB=9cmAD=18cm,可嘚: 所有α粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径相同,设为R,根据牛顿第二定律有: 由题意及几何关系可知:若条形磁场区域的右边界与沿OD方向进入磁场的α粒子的圆周轨迹相切,则所有α粒子均不能从条形磁场隔离区右侧穿出,如图一所示设此时磁场宽度为d 0(2)设α粒子在磁场内做匀速圆周运动的周期为T,则: 设速度方向垂直于AD进入磁场区域的α粒子的入射点为E,如图二所示因磁场宽度d=20cm<d 0,且R=20cm则在∠EOD間岀射进入磁场区域的α粒子均能穿出磁场的右边界,在∠EOA间岀射进入磁场区域的α粒子均不能穿出磁场有边界,所以沿OE方向进入磁场区域的α粒子运动轨迹与磁场的右边界相切,在磁场中运动的时间最长。⑥ 设在磁场中运动的最长时间为t 若α粒子在磁场中做匀速圆周运动对应的圆弧轨迹的弦最短,则α粒子穿过磁场的时间最短,最短的弦长为磁场的宽度d 0设再磁场中运动的最短时间为t 轨迹如图二所示,因R=d則圆弧对应的圆心角为60 0 |