一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,

一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B?
(2)带电粒子在磁场中的运动时间是多少?
爱那么远 1年前 已收到1个回答 举报

188200005 种子

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解题思路:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出磁感应强度.
(2)根据粒子在磁场中转过的圆心角与粒子做圆周运动的周期求出粒子在磁场中的运动时间.

(1)设磁感应强度为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r.
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=
mv2
r ①,
粒子运动轨迹如图所示,由几何知识得:r=
a
cos30° ②
由①②解得:B=

3mv
2aq,③;
(2)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,则T=
2πr
v④
由图知,粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为θ=

3⑤
粒子在磁场中运动的时间t=
θ
2πT⑥
由②④⑤⑥解得:t=
4
3πa
9v⑦;
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B为

3mv
2aq;(2)带电粒子在磁场中的运动时间是
4
3πa
9v.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题考查了求粒子在磁场中的运动,考查了求磁感应强度、粒子的运动时间,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,应用牛顿第二定律、周期公式即可正确解题,解题时要注意几何知识的应用.

1年前

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