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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图所示,在第一象限有垂直于xoy平面向外的匀强磁场,一质量为m,电量为+q的粒子从O点沿y轴正方向以速度v射入磁场.测得它通过通过x轴的C点与点O的距离为L(不计重力,).求(1
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,在第一象限有垂直于xoy平面向外的匀强磁场,一质量为m,电量为+q的粒子从O点沿y轴正方向以速度v射入磁场.测得它通过通过x轴的C点与点O的距离为L(不计重力,).
求(1)磁场的磁感应强度及粒子在磁场做圆周运动运动的周期
(2)若其它条件不变,粒子从O点出发,运动了
t=
3πL
8v
时加上某一方向的匀强电场后粒子做匀速直线运动,求电场强度的大小和方向及粒子与x轴的交点位置.
◎ 答案
(1)粒子在电磁场的轨迹如图,设轨道半径R,由几何关系有:
R=
L
2
粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力作为向心力可得:
qvB=m
v
2
R
,
解得
B=
mv
qR
=
2mv
qL
,
粒子在磁场圆周运动周期为:
T=
2πR
v
=
πL
v
,
(2)由在磁场中运动的时间
t=
3πL
8v
=
3T
8
所以粒子速度方向改变θ=135°时加上电场后做直线运动,轨迹如图所示,
由 qE=qvB,
得
E=vB=
2m
v
2
qL
,
方向为斜向上与水平成45°,
在x轴的交点与O点距离
x=R+
2
R=(1+
2
)
L
2
,
答:(1)磁场的磁感应强度为
2mV
qL
,粒子在磁场做圆周运动的周期为
πL
V
;
(2)电场强度的大小
2m
v
2
qL
,方向为斜向上与水平成45
0
,在x轴的交点与O点距离为
(1+
2
)L
2
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在第一象限有垂直于xoy平面向外的匀强磁场,一质量为m,电量为+q的粒子从O点沿y轴正方向以速度v射入磁场.测得它通过通过x轴的C点与点O的距离为L(不计重力,).求(1…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】,【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/440735.html
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