题目内容
如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5 .O×lO-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6 .4×10-27kg、电荷量为q=+3 .2×10-19C的a粒子(不计a粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1250 V的电场加速后,从坐标点M(-4,(1)求出a粒子在磁场中的运动半径;
(2)在图中画出a粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动
轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标;
(3) 求出a粒子在正方形区域运动通过的路程
(4) 求出a粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间。
解: 解析:(1)a粒子在电场中被加速,由动能定理得 qU=
a粒子在磁场中偏转,由牛顿第二定律得 qvB=m
联立解得r=
(2)如图所示.
(3)a粒子在正方形区域运动通过的路程 s,s=
0.5m (4) 求出a粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间带电粒子在磁场中的运动周期为T=
a粒子在两个磁场中分别偏转的弧度为
,在磁场中的运动总时间为 t=
=
=6.28×10-7s
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