题目内容
【题目】如图所示,一质量为m,带电量为-q,不计重力的粒子,从x轴上的P(a,0)点以速度大小为v,沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)穿过第一象限的时间t。
【答案】,
【解析】解:(1)设磁感应强度为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m…①,
粒子运动轨迹如图所示,由几何知识得:r=…②
由①②解得:B=…③;
(2)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,则T=…④
由图知,粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为:θ=…⑤
粒子在磁场中运动的时间为:t=T…⑥
由②④⑤⑥解得:t=;
答:匀强磁场的磁感应强度B为,带电粒子在磁场中的运动时间是.
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