题目内容
【题目】如图所示,在虚线PQ的上、下两侧均存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方磁场的磁感应强度为B,下方磁场的磁感应强度为2B.一质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)以初速度v0从PQ上的A点垂直于PQ射人上方的磁场区,经一段时间后粒子第二次向下穿过虚线记为B点。
(1)判断粒子的电性及求粒子在上方磁场中的轨迹半径;
(2)求AB间距离及粒子由A到B的时间t。
【答案】(1)粒子带负电,粒子在上方磁场中的轨迹半径为;(2)AB间距离为及粒子由A到B的时间t为。
【解析】
解:(1)粒子向右偏转,根据左手定则可知粒子带负电;
洛伦兹力提供向心力:
解得:
(2)上方磁场的磁感应强度为B,下方磁场的磁感应强度为2B,所以粒子在上方做圆周运动的半径是在下方做圆周运动的2倍;
如图可得AB的距离:
粒子由A到M的时间:
由M到N的时间:
由N到B的时间等于t1
故粒子由A到B的时间:
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