题目内容
如图14所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板,其上有一小孔P,OP = 0.5 m.现有一质量 m = 4×10-20 kg、电荷量 q = +2×10-14 C的粒子,从小孔以速度v0 = 3×104 m/s水平射向磁感应强度B = 0.2T、方向垂直纸面向外的圆形磁场区域,且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)圆形磁场区域的最小半径.
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(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
(2分)
解得 R=0.3m (1分)
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心角为60°,运动的时间为T/6,
又
,粒子在磁场中运动的时间为
(2分)
解得 t=1.0×10-5s (1分)
(3)圆形磁场区域的最小半径rmin=
=0.15m (3分)
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