問題詳情:
如圖所示,第一象限範圍內有垂直於xOy平面的勻強磁場,磁感應強度爲B.質量爲m,電量大小爲q的帶負電粒子在xOy平面裏經原點O*入磁場中,初速度v0與x軸夾角60°,試分析計算:
(1)帶電粒子在磁場中運動軌跡的半徑?
(2)帶電粒子在磁場中運動時間多長?
【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: (1)作出粒子在磁場中的運動軌跡,根據洛倫茲力提供向心力求出粒子在磁場中的運動的半徑;
(2)根據粒子轉過的圓心角,結合週期公式求出帶電粒子在磁場中的運動時間.
解答: 解:(1)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,
解得粒子在磁場中運動的半徑:r=;
(2)由幾何關係可知,粒子在磁場中運動的圓心角:θ=120°,
粒子在磁場中運動的週期:T=,
則粒子在磁場中運動的時間:t=T=×=;
答:(1)帶電粒子在磁場中運動軌跡的半徑爲;
(2)帶電粒子在磁場中運動時間爲.
點評: 解決本題的關鍵作出粒子運動的軌跡圖,結合半徑公式和週期公式進行求解.
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:計算題