(2007•杭州一模)如图所示,连长为d的正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场大小为B,方向垂直纸面向里.一个氢核(质

(2007•杭州一模)如图所示,连长为d的正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场大小为B,方向垂直纸面向里.一个氢核(质量为m,电量为e)从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场,则氢核射入磁场时的速度是
[Bed/2m]
[Bed/2m]
.现将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核经
[πm/eB]
[πm/eB]
时间,从磁场射出.
zls282 1年前 已收到1个回答 举报

lilunalisa 幼苗

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解题思路:由几何关系可知粒子从n点射出时的半径,则可求得磁感应强度与速度的关系,则牛顿第二定律可确定B加倍后的半径,即可由几何关系求得射出磁场的位置,从而根据周期公式,确定运动的时间.

因边长为d,则从n点射出的粒子其半径恰好为[d/2];
由牛顿第二定律可得:
Bev=m
v2

d
2
解得:v=[Bed/2m]
当磁感应强度变为原来的2倍时,由2Bev=m
v2
R
解得:R=[d/4]
故粒子应从a点穿出,运动轨迹为半圆,
所以经过的时间是周期的一半,即为t=
T
2=[πm/eB];
故答案为:[Bed/2m];[πm/eB].

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: 带电粒子在磁场中的运动关键在于明确圆的性质,由几何关系确定圆心和半径,再由牛顿第二定律求解即可.

1年前

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