题目内容
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平面并指向纸面内,磁感应强度为B.一带正电的粒子A和带负电的粒子B以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正方向的夹角为θ,两粒子的比荷均为
(粒子的重力不计).求
(1)两粒子射出磁场位置的距离;
(2)两粒子射出磁场的时间差.
q |
m |
(1)两粒子射出磁场位置的距离;
(2)两粒子射出磁场的时间差.
(1)带电粒子进入磁场中由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
:
qv0B=m
则离子的轨迹半径为:r=
,周期为:T=
=
由几何知识得到,两粒子射出磁场位置的距离为:S=4rsinθ=
(2)由几何知识得,正离子轨迹对应的圆心角为2π-2θ,负离子轨迹对应的圆心角为2θ,则两粒子射出磁场的时间差为:△t=
T-
T=
答:(1)两粒子射出磁场位置的距离是
;
(2)两粒子射出磁场的时间差是
.
:
qv0B=m
| ||
r |
则离子的轨迹半径为:r=
mv0 |
qB |
mv |
qB |
2πm |
qB |
由几何知识得到,两粒子射出磁场位置的距离为:S=4rsinθ=
4mv0sinθ |
qB |
(2)由几何知识得,正离子轨迹对应的圆心角为2π-2θ,负离子轨迹对应的圆心角为2θ,则两粒子射出磁场的时间差为:△t=
2π-2θ |
2π |
2θ |
2π |
(2π-4θ)m |
qB |
答:(1)两粒子射出磁场位置的距离是
4mv0sinθ |
qB |
(2)两粒子射出磁场的时间差是
(2π-4θ)m |
qB |
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