题目内容
【题目】如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B = 0.20T。有一质子以速度v = 2.0×106m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场。质子质量取m = 1.6×10-27kg,电量q = 1.6×10-19C,质子重力不计。求:
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(1)质子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)质子在磁场中运动所经历的时间.
【答案】⑴
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【解析】(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得
质子做匀速圆周运动的半径为:
(2)由于质子的初速度方向与
轴正方向的夹角为30°,且半径恰好等于0.10m,因此质子将在磁场中做半个圆周运动到达
轴上的C点,如图所示.
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根据圆周运动的规律,质子做圆周运动的周期为:
质子从出发到第一次到达y轴所经历的时间为:
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