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如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O...

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問題詳情:

如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O點沿着與y軸夾角爲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

如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O...

【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如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第2張,解得:r=如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第3張

A與x軸的距離爲d,由圖可得:r﹣rcos60°=d,

所以d=如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第4張r=如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第5張

(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爲60°,

所以運動的時間t=如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第6張T=如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第7張×如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第8張=如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第9張

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軸的距離爲如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第10張

(3)粒子由O點運動到A點經歷時間爲如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第11張

如圖所示,磁感強度爲B的勻強磁場,垂直穿過平面直角座標系的第I象限.一質量爲m,帶電量爲q的粒子以速度v0從O... 第12張

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

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