如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×106m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场.质子质量取m=

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×106m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场.质子质量取m=1.6×10-27kg,电量q=1.6×10-19C,质子重力不计.求:
(1)质子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)质子在磁场中运动所经历的时间.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,
根据牛顿第二定律得qvB=m
v2
R

质子做匀速圆周运动的半径为:R=
mv
qB
=0.10m

(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为30°,且半径恰好等于0.10m,
因此质子将在磁场中做半个圆周运动到达y轴上的C点,如图所示.
根据圆周运动的规律,质子做圆周运动的周期  为:T=
2πm
qB

质子从出发到第一次到达y轴所经历的时间为:t=
T
2
=
πm
qB
≈1.57×10-7s

答:(1)质子在磁场中做圆周运动的半径0.1m;
(2)质子在磁场中运动所经历的时间1.57×10-7s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×106m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场.质子质量取m=…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。

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