题目内容

【题目】如图所示,两条直线所夹区域内有两个不同的匀强磁场,磁场的直线边界均垂直。一质量为、电荷量为的带电粒子以某一初速度垂直射入磁场,受磁场力的作用,最终垂直于边界且从段射出。已知:两磁场的磁感应强度分别为(各物理量单位均为国际单位制中的主单位),粒子进入磁场的初速度为。不计粒子重力,求:

(1)粒子在磁场中运动的半径之比

(2)粒子在两磁场中运动的最短时间

【答案】(1)2(2)0.015s

【解析】

(1)粒子在磁场内做圆周运动,根据牛顿第二定律则有

则两半径之比

(2)粒子在磁场内做圆周运动的轨迹如图,粒子交替在磁场内做圆周运动,图示情景为最短时间

粒子在磁场内做圆周运动的周期分别为

由几何关系知,带电粒子在两磁场中运动时间分别为

则总时间为

练习册系列答案
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