题目内容

【题目】电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成θ角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:

(1)OP的长度;
(2)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.

【答案】
(1)

解:过O点和P点作速度方向的垂线,两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,电子运动轨迹如图所示

电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,

由牛顿第二定律得:qv0B=m

解得电子轨道半径:R=

由几何知识得:OP=2Rsinθ= sinθ


(2)

解:由图示可知,电子做圆周运动转过的圆心角:φ=2θ,

电子做圆周运动的周期:T=

电子在磁场中运动的时间:t= T= × =


【解析】(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出电子的轨道半径,然后由几何知识求出OP间的距离.(2)由几何知识求出电子在磁场中转过的圆心角,然后求出电子在磁场中的运动时间.
【考点精析】本题主要考查了向心力的相关知识点,需要掌握向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力才能正确解答此题.

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