如圖所示,一質量為m,電量為q的帶負電粒子,以某一速度從邊長為L的正方形勻強磁場區域的入口A處,沿AB方向垂直...
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問題詳情:
如圖所示,一質量為m,電量為q的帶負電粒子,以某一速度從邊長為L的正方形勻強磁場區域的入口A處,沿AB方向垂直磁場進入,磁感應強度大小為B,粒子從C*出磁場,求:
(1)粒子從A點進入磁場的速度大小;
(2)要使粒子從D*出,粒子的速度大小;
(3)從A進入到C、D*出兩種情況下,粒子所用時間之比.
【回答】
考點: 帶電粒子在勻強磁場中的運動.
專題: 帶電粒子在磁場中的運動專題.
分析: 粒子從A點進入磁場,從CD點離開磁場,做勻速圓周運動,根據幾何關係求出半徑,再根據洛倫茲力提供向心力求出速度,在由週期公式可以判斷粒子的運動的時間之比.
解答: 解:(1)從C*出,粒子做圓周運動的半徑R1=L
由
得到:
(2)要使從D*出,粒子做圓周運動的半徑
由
得到:
(3)從A進入到從C、D*出兩種情況週期相同,t=,
從C*出磁場的粒子經過的圓心角為90°,運動的時間為T,從D*出磁場的粒子的圓心角為180°,運動的時間為T,所以粒子所用時間之比1:2,
答:(1)粒子從A點進入磁場的速度大小為;
(2)要使粒子從D*出,粒子的速度大小為;
(3)從A進入到C、D*出兩種情況下,粒子所用時間之比為1:2.
點評: 帶電粒子在磁場中做的是勻速圓周運動,根據粒子的半徑公式和週期公式分析即可的出結論.
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:計算題