题目内容
如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B.方向垂直纸面向里.电量为q,质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角.试确定:
(1)粒子做圆周运动的半径;
(2)粒子的入射速度.
(1)粒子做圆周运动的半径;
(2)粒子的入射速度.
分析:(1)粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转60°角,则知带电粒子轨迹对应的圆心角也等于60°,画出轨迹,由几何关系求出轨迹半径.
(2)粒子在射入磁场中,由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律求入射速度.
(2)粒子在射入磁场中,由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律求入射速度.
解答:解:(1)粒子离开磁场区域时速度方向偏转60°角,则带电粒子轨迹对应的圆心角也等于60°,画出轨迹,如图,根据几何关系
=tan300
∴R=
=
r
(2)设洛仑兹力提供向心力 F洛=m
即有 qvB=m
∴v=
答:
(1)粒子做圆周运动的半径为
;
(2)粒子的入射速度为
.
r |
R |
∴R=
r |
tan300 |
3 |
(2)设洛仑兹力提供向心力 F洛=m
v2 |
R |
即有 qvB=m
v2 |
R |
∴v=
| ||
m |
答:
(1)粒子做圆周运动的半径为
3r |
(2)粒子的入射速度为
| ||
m |
点评:本题关键要掌握推论:粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角,就能根据几何知识求出轨迹半径,并求出速度.
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