如图所示,在矩形区域内有垂直于纸平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T,矩形区域长为235m,宽为0.2m,在AD边中点O处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场
◎ 题目
如图所示,在矩形区域内有垂直于纸平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T,矩形区域长为
(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为多大? (2)从BC边界射出的粒子中,在磁场中运动的最短时间为多少? (3)若放射源向磁场内共辐射出了N个粒子,求从CD边界射出的粒子有多少个? |
◎ 答案
(1)洛伦兹力提供向心力:qvB=m
得:R=
(2)因为所有粒子的轨迹半径相同,所以弦最短的圆弧所对应的圆心角最小,运动时间最短. 作EO⊥AD,EO弦最短, 因为
所以对应的圆心角为θ=
又qvB=mR(
得:T=
则最短时间为:t=
(3)判断从O点哪些方向射入磁场的粒子将会从CD边射出,如图为两个边界, 当速度方向满足一定条件时,粒子将从D点射出磁场,
由三角函数知识可知∠OO2D=
此时射入磁场的粒子速度方向与OD夹角为
当轨迹圆与BC边相切时,因为R=0.2m,
上一篇:如图所示,带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达P点,则()A.粒子a、b的电量
下一篇:如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径.一不计重力的带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v,当速度方向与ab成30°角时,粒子在磁场中运动的时间最长
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