题目内容
分析:粒子垂直进入磁场,由洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律求解轨道半径R.
根据圆的对称性可知,粒子进入磁场时速度与x轴的夹角为30°角,穿出磁场时,与x轴的夹角仍为30°角,结合左手定则可知,粒子速度的偏向角为300°角,轨道的圆心角也为300°,利用几何关系即可求出带电粒子离开磁场的位置.
根据圆的对称性可知,粒子进入磁场时速度与x轴的夹角为30°角,穿出磁场时,与x轴的夹角仍为30°角,结合左手定则可知,粒子速度的偏向角为300°角,轨道的圆心角也为300°,利用几何关系即可求出带电粒子离开磁场的位置.
解答:解:
带电粒只受洛仑兹力,做匀速圆周运动
洛仑兹力用来提供向心力:
B0v0q=m
∴R=
根据几何知识,∠OAD=30°,所以∠OAB=60°
离开磁场的距离:
OB=2Rsin300=R=
离开磁场的速度方向与x轴正向成300斜向下.
答:该带电粒子离开磁场的位置:离O点的位移为
;以及方向与x轴正向成300斜向下.
洛仑兹力用来提供向心力:
B0v0q=m
| v02 |
| R |
∴R=
| mv0 |
| B0q |
根据几何知识,∠OAD=30°,所以∠OAB=60°
离开磁场的距离:
OB=2Rsin300=R=
| mv0 |
| B0q |
离开磁场的速度方向与x轴正向成300斜向下.
答:该带电粒子离开磁场的位置:离O点的位移为
| mv0 |
| B0q |
点评:求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间,常常根据t=
T,θ是轨迹的圆心角,根据几何知识,轨迹的圆心角等于速度的偏向角.同时运用了圆的对称性.
| θ |
| 2π |
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