题目内容
分析:画出带电粒子在磁场中的运动轨迹,根据洛伦兹力提供向心力求出半径,结合几何关系即可求出该粒子射出磁场的位置.
解答:解:带负电粒子射入磁场后,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,设O、A间的距离为L,射出时速度的大小仍为v,射出方向与x轴的夹角仍为θ,由洛伦兹力公式和牛顿定律可得:

qv0B=m
式中R为圆轨道半径,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
联解①②两式,得:L=
所以粒子离开磁场的位置坐标为(-
,0)
答:该粒子射出磁场的位置坐标为(-
,0).
qv0B=m
| ||
| R |
式中R为圆轨道半径,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 |
联解①②两式,得:L=
| 2mv0sinθ |
| qB |
所以粒子离开磁场的位置坐标为(-
| 2mv0sinθ |
| qb |
答:该粒子射出磁场的位置坐标为(-
| 2mv0sinθ |
| qb |
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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