题目内容
【题目】如图所示,一带电粒子质量为m=1.6×10-19kg,电量为q=3.2×10-19C,以某一速度垂直射入磁感应强度B=0.5T、宽度为d=1m的有界匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为45°。(不计重力, 取3.14))求:
(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时的速度大小;
(2)带电粒子穿过磁场区域的时间为多少?
【答案】(1)1.41m/s(2)0.785s
【解析】(1)由几何关系可知r= =1.41m
带电粒子在匀强磁场里做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有qvB=mv2/r,
得v=qBr/m=1.41m/s
(2)由图可知带电粒子在磁场中运动时对应的圆心角θ=450
运动周期 T=2πr/v=6.28s
运动时间与圆心角的关系式 t /T=θ/2π
可知 t=(θ/2π)T= T /8=0.785s
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