(10分)在真空中,半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直纸面向内的磁感应强度大小也为B的匀强磁场.一个带电粒子从边界

◎ 题目

(10分)在真空中,半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直纸面向内的磁感应强度大小也为B的匀强磁场.一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外,以速度v0进入外围磁场,已知带电粒子质量m=2×10-10kg,带电荷量q=+5×10-6 C,不计重力,磁感应强度B=1 T,粒子运动速度v0=5×103 m/s,圆形区域半径r=0.2 m,求粒子第一次回到P点所需时间.(结果用π表示)
            

◎ 答案

16π×10-5 s.

◎ 解析

由洛伦兹力提供向心力:由qv0B=m
求得R=0.2 m=r    ……………………3分
轨迹如图所示T==8π×10-5 s    ………4分
运动时间为t=2T=16π×10-5 s.     ………3分

本题考查带电粒子在磁场中的偏转,由洛伦兹力提供向心力,计算半径大小,根据粒子偏转轨迹和几何关系,求得运动时间为两个周期

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)在真空中,半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直纸面向内的磁感应强度大小也为B的匀强磁场.一个带电粒子从边界…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  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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