Question

【题目】如图所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B．一个电荷量为q的带电粒子从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度v射入磁场区域，最后到达感光板上的P点．经测量P、O间的距离为l，不计带电粒子受到的重力．求：

（1）带电粒子所受洛伦兹力的大小
（2）带电粒子的质量大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则其所受洛伦兹力f=qvB；

答：带电粒子所受洛伦兹力的大小为qvB．

（2）解：带电粒子做匀速圆周运动的半径R=

由牛顿第二定律得

qvB=m

解得m=

答：带电粒子的质量大小为 ．

【解析】（1）由图看出，带电粒子运动半周垂直打在P点，则知其运动半径为r= ，带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可求出向心力．（2）由牛顿第二定律和半径可求出带电粒子的质量．
【考点精析】本题主要考查了洛伦兹力的相关知识点，需要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才能正确解答此题．