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在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于圆面指向纸外...

在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于圆面指向纸外.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场,其速度方向与AC成a=15°角,如图所示.若此粒子在磁场区域运动过程,速度的方向一共改变了90°.重力可忽略不计,求:
(1)该粒子在磁场区域内运动所用的时间t.
(2)该粒子射入时的速度大小v.

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(1)带电粒子垂直射入匀强磁场中,由洛伦兹力提供向心力,根据推论:带电粒子的轨迹所对应的圆心角等于速度的偏向角,由题则知轨迹所对应的圆心角是90°,即可求出该粒子在磁场区域内运动所用的时间t. (2)画出轨迹,由几何知识求出粒子圆周运动的半径,由半径公式求出该粒子射入时的速度大小v. 【解析】 (1)带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动时,轨迹所对应的圆心角等于速度的偏向角,由题,粒子速度的方向一共改变了90°.则知 轨迹所对应的圆心角是90°,则 粒子在磁场区域内运动所用的时间t= 又  qvB=m,得 r= 则T== 解得 t= (2)画出粒子运动的轨迹,如图.设带电粒子圆周运动的半径为r,则由几何知识得    解得 r= 由r=得,v== 答: (1)该粒子在磁场区域内运动所用的时间t为. (2)该粒子射入时的速度大小v为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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