如圖所示,磁感強度為B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量為m,帶電量為q的粒子以速度v0從O...
來源:國語幫 2.1W
問題詳情:
如圖所示,磁感強度為B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量為m,帶電量為q的粒子以速度v0從O點沿着與y軸夾角為30°方向進入磁場,運動到A點時的速度方向平行於x軸.求:
(1)作出粒子運動的軌跡圖,判斷帶電粒子的電*;
(2)A點與x軸的距離;
(3)粒子由O點運動到A點經歷時間.
【回答】
考點: 帶電粒子在勻強磁場中的運動;牛頓第二定律;向心力.
專題: 帶電粒子在磁場中的運動專題.
分析: (1)根據題意作出粒子運動軌跡,應用左手定則判斷粒子電*;
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑,然後求出A到x軸的距離;
(3)根據圓心角與週期的關係求出運動的時間.
解答: 解:(1)據題意作出粒子運動的軌跡如圖所示:
由左手定則及曲線運動的條件判斷出此電荷帶負電;
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qv0B=m,解得:r=,
A與x軸的距離為d,由圖可得:r﹣rcos60°=d,
所以d=r=;
(3)子由O運動到A時速度方向改變了θ=60°角,所以粒子做圓周運動的圓心角為60°,
所以運動的時間t=T=×=;
答:(1)粒子運動的軌跡如圖所示,帶電粒子的帶負電;
(2)A點與x軸的距離為;
(3)粒子由O點運動到A點經歷時間為.
點評: 本題是帶電粒子在磁場場中運動的問題,帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,要求同學們能畫出粒子運動的軌跡,會根據圓心角與週期的關係求出運動的時間,難度不大,屬於基礎題.
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:計算題