如图所示,在矩形abcd区域内存在着匀强磁场,两带电粒子从顶角c处沿cd方向射入磁场,又分别从p、q两处射出.已知cp连线和cq连线与ac边分别成30°和60°角,粒子重力不计.(1)若两

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在矩形abcd区域内存在着匀强磁场,两带电粒子从顶角c处沿cd方向射入磁场,又分别从p、q两处射出.已知cp 连线和cq连线与ac边分别成30°和60°角,粒子重力不计.
(1)若两粒子的比荷相同,求两粒子在磁场中运动的时间之比;
(2)若两粒子都是由静止经同一电场加速后进入磁场的,求两粒子在磁场中的运动速率之比;
(3)若两粒子在磁场中运动的时间相同,求两粒子在磁场中运动的向心加速度之比.
魔方格

◎ 答案


(1)从p、q两点射出磁场的粒子做圆周运动的圆心角分别是θp=
3
,θq=
π
3
带电粒子做圆周运动的周期T=
2πm
qB
由于两粒子的比荷相等,所以Tp=Tq带电粒子在磁场中运动的时间t=
θ
T
得两粒子在磁场中运动时间之比
tp
tq
=
θp
θq
=
2
1

(2)由几何关系得,p、q两点射出磁场的粒子做圆周运动的半径分别为Rp=
2
3
ac
,Rq=2ac,即
Rp
Rq
=
1
3

qU=
1
2
mυ2
qvB=m
v2
R

得   υ=
2U
RB

υp
υq
=
Rq
Rp
=
3
1

(3)由ω=
θ
t

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