题目内容

(2001?江西)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感强度为B.一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ,若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电量和质量之比
qm
分析:带正电粒子射入磁场后,由于受到洛仑兹力的作用,粒子将沿图示的轨迹运动,从A点射出磁场,O、A间的距离为L.射出时速度的大小仍不变,射出方向与轴的夹角仍为θ.
解答:解:由洛仑兹力公式和牛顿定律可得,
qv0B=m
v
2
0
R

式中R为圆轨道的半径
解得
R=
mv0
Bq

圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得
l
2
=Rsinθ

联立①、②两式,解得
q
m
=
2v0sinθ
Bl
点评:利用圆的特性构建几何关系,并运用由洛伦兹力提供向心力的物理规律列出方程,从而联立求解.
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