题目内容
【题目】如图所示,在空间中存在垂直纸面向外,宽度为d的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成θ=30°角的方向垂直射入磁场,恰能垂直于上边界射出,不计粒子重力,题中d、m、q、v均为已知量.则
(1)粒子带何种电荷?
(2)磁场磁感应强度为多少?
【答案】
(1)解:粒子在磁场中运动轨迹如图所示,粒子向上偏转,由左手定则可判断粒子带正电.
(2)解:粒子在磁场中运动轨迹如图所示,设圆周运动半径为r,
由几何关系可得:rcos 30°=d
由洛伦兹力提供向心力得:
qvB=m
由以上两式可解得:B= ;
答:磁场磁感应强度为B= .
【解析】根据粒子偏转方向结合左手定则判断粒子的电性;
画出轨迹,由几何知识确定半径,然后由牛顿第二定律列方程求B的大小.
【考点精析】解答此题的关键在于理解洛伦兹力的相关知识,掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功,以及对感应电流的方向的理解,了解通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.(左手定则).
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