题目内容
如图所示,半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力),从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出,已知∠AOB=120°,求该带电粒子在磁场中运动的时间。
rπ/3v0
解析:
首先通过已知条件找到
所对应的圆心O′,画出粒子的运动轨迹并画出几何图形。
解:设粒子在磁场中的轨道半径为R,粒子的运动轨迹及几何图形如图所示。
粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,
有qvB=mv2/R ①
由几何关系有:R = r tan60?? ②
粒子的运动周期T =2πR/v0 ③
由图可知θ=60°,得电粒子在磁场中运动的时间 t = T/6 ④
联立以上各式解得:t=
rπ/3v0
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