题目内容
如图15-5-19所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向内,质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,再分别从MN上A、B两点离开磁场.已知质子的质量为m,电荷为e,α粒子的质量为4m,电荷为2E.忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用.求:![]()
图15-5-19
(1)A、B两点间的距离;
(2)α粒子在磁场中运动的时间.
解析:(1)质子进入磁场做半径为R1的匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律:?
,
?
质子离开磁场时到达A点,O、A间的距离![]()
同理,α粒子在磁场中做圆周运动的半径为
,α粒子离开磁场时到达B点,O、B间的距离
,则A、B两点间的距离d=d2-d1=![]()
(2)α粒子在磁场中运动周期为![]()
则α粒子在磁场中运动的时间为
.
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