题目内容
以相同动量垂直进入磁场的质子和α粒子,它们的回转半径之比为
2:1
2:1
,周期之比为1:2
1:2
.分析:带电粒子以一定动量垂直进入磁场中,受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.运动轨迹的半径由磁感应强度、电量、质量及速度决定.而运动轨迹的周期与磁感应强度、电量、质量有关,却与速度无关.
解答:解:质子(11P)和α粒子(42He)以相同的动量垂直进入同一匀强磁场中,均做匀速圆周运动.
洛伦兹力提供向心力,得:qvB=
轨迹的半径为:R=
=
得粒子的动量相等的条件下,半径与粒子的电量成反比.即
=
=
粒子运动的周期公式:T=
得粒子的周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比.即
=
=
故答案为:2:1,1:2
洛伦兹力提供向心力,得:qvB=
| mv2 |
| R |
轨迹的半径为:R=
| mv |
| qB |
| P |
| qB |
得粒子的动量相等的条件下,半径与粒子的电量成反比.即
| RP |
| Rα |
| qα |
| qp |
| 2 |
| 1 |
粒子运动的周期公式:T=
| 2πm |
| qB |
得粒子的周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比.即
| TP |
| Tα |
| ||
|
| 1 |
| 2 |
故答案为:2:1,1:2
点评:该题本意是考查带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式,只是换了一种方式.可以由题意去寻找出半径只与什么有关、周期只与什么有关,而去除在本题中与之无关的量.
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1) (2)6.8/s。 |
如图所示,质子a(
)和氘核b(
)以相同的动量,都垂直磁场边界MN并垂直磁场方向进入足够大的匀强磁场区,不考虑质子和氘核的重力及相互作用力,以下说法正确的是![]()
| A.它们所受洛仑兹力的大小相同 |
| B.它们做圆周运动时的向心加速度大小相同 |
| C.它们做圆周运动时的轨道半径相同 |
| D.它们在磁场中运动时间相同 |