题目内容
【题目】如图,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。P是圆外一点,OP=3r。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出。己知粒子运动轨迹经过圆心O,不计重力。求
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间。
【答案】(1)(2)
【解析】
本题考查在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。
(1)找圆心,画轨迹,求半径。
设粒子在磁场中运动半径为R,由几何关系得:①
易得:②
(2)设进入磁场时速度的大小为v,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有
③
进入圆形区域,带电粒子做匀速直线运动,则
④
联立②③④解得
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