题目内容
分析:带正电粒子射入磁场后,由于受到洛仑兹力的作用,做匀速圆周运动,设从A点射出磁场,已知O、A间的距离为L,作出初速度和弦OA的垂直平分线交点即为圆心,进而画出运动轨迹.射出时速度的大小仍不变,射出方向与轴的夹角仍为θ.
解答:
解:带正电的粒子射入磁场后,由于受到洛伦兹力的作用,粒子将沿图示的轨迹运动,从A点射出磁场,O、A间的距离为L,射出时速度的大小仍为v0,射出方向与x轴的夹角仍为θ.由于洛伦兹力提供向心力,则:qv0B=m
R为圆轨道的半径,解得:R=
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得:
=Rsinθ
联立两式解得
=
粒子在磁场中运动的时间t=
T,又T=
联立 解得t=
答:该粒子的电量和质量之比
为
,
粒子在磁场中的运动时间为t=
.
| v02 |
| R |
R为圆轨道的半径,解得:R=
| mv0 |
| qB |
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得:
| L |
| 2 |
联立两式解得
| q |
| m |
| 2v0sinθ |
| BL |
粒子在磁场中运动的时间t=
| 2π-2θ |
| 2π |
| 2πR |
| v0 |
联立 解得t=
| (π-θ)L |
| v0sinθ |
答:该粒子的电量和质量之比
| q |
| m |
| 2v0sinθ |
| BL |
粒子在磁场中的运动时间为t=
| (π-θ)L |
| v0sinθ |
点评:利用圆的特性构建几何关系,并运用由洛伦兹力提供向心力的物理规律列出方程,从而联立求解.
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