带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场宽度为L

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

带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场宽度为L=10cm,求:(不计重力).
(1)带电粒子离开磁场时的偏转角多大?
(2)带电粒子在磁场中运动的时间是多少?
(3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大?
魔方格

◎ 答案

(1)由洛伦兹力提供向心力得:
qvB=
mv
R
得,
轨道半径为:R=
mv
qB
=
1.7×10-27×3.2×106
1.6×10-19×0.17
m=0.2m
所以,由图知 sinθ=
L
R
=
0.1
0.2
=
1
2

即:带电粒子离开磁场时的偏转角为:θ=30°  
(2)带电粒子在磁场中运动的时间为:
t=
θ
T=
π
6
2πm
qB

t=
3.14×1.7×10-27
6×16.×10-19×0.17
=3.3×10-8s

(3)由几何关系得,带电粒子在磁场中偏离入射方向的距离为:
d=R-Rcosθ
=0.2-0.2cos30°m=0.027m  
答:(1)偏转角30°(2)运动时间3.3×10-8s(3)偏离入射方向的距离0.027m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场宽度为L…”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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