如图所示,在X轴的上方(Y>0的空间内)存在着垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O

问题描述:

如图所示,在X轴的上方(Y>0的空间内)存在着垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度V进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与X轴正方向成45度角,若粒子的质量为M,电量为Q,求1.该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径;2粒子在磁场中运动的时间;3该粒子射出磁场的位置.
1个回答 分类:物理 2014-11-16

问题解答:

我来补答
(1)粒子受到的洛仑兹力完全提供向心力,则由 QVB=MV^2 /R 得轨道半径是R=MV/(QB)
(2)根据对称性知,粒子进入磁场时与X轴正向成45度角,则它出磁场时速度方向与X轴正向夹角也是45度角,所以相当于半径转过的圆心角为(360-2*45)=270度 ,
而周期T=2πM/(QB),所以所求时间为
t=(270 /360)*T=(3/4)*2πM/(QB)=3πM/(2QB)
(3)粒子射出磁场时的位置在X<0的某处,设其横坐标是X(注意X是负的),由三角形知识得
-X=2*R*cos45度=2*MV/(QB*根号2),即所求位置的坐标是X=-2*MV/(QB*根号2)
 
 
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