题目内容
【题目】(8分)如图所示,质量为为m、电量为q的带电粒子,
经电压为U加速,又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点,求:
(1)带电粒子在A点垂直射入磁场区域时的速率v;
(2)A、D两点间的距离l。
【答案】解:(1)带电粒子在电场中直线加速,电场力做功,动能增加,由动能定理可知,
,
带电粒子垂直射入磁场区域时的速率为
(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
,
解得A、D两点间的距离
【解析】
(1)粒子在电场中加速,由动能定理可以求出速度;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律求出粒子轨道半径,然后求出距离.
(1)带电粒子在电场中直线加速,电场力做功,动能增加,
由动能定理得:qU=mv2-0,
解得:;
(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得: ,
解得:,
A、D两点间的距离:L=2r=;
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