(10分)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B。一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平

◎ 题目

(10分)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B。一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ。(粒子所受重力不计)求:

(1)该粒子射出磁场的位置;
(2)该粒子在磁场中运动的时间。

◎ 答案

(1)( )   (2)

◎ 解析


试题分析:(1)带负电粒子射入磁场后,由于受到洛伦兹力的作用,粒子将沿图示的轨迹运动,

从A点射出磁场,设O、A间的距离为L,射出时速度的大小仍为v,射出方向与x轴的夹角仍为θ,由洛伦兹力公式和牛顿定律可得:

式中R为圆轨道半径,解得:        ①         2分
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得:
L=2Rsinθ         ②         2分
联解①②两式,得:
所以粒子离开磁场的位置坐标为( )           2分
(2)根据匀速圆周运动          2分
所以粒子在磁场中运动的时间,               2分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B。一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平…”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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