问题描述:
如图所示,一带电粒子(电荷量为q、不计重力)从A点以速度v垂直射入磁感强度为B,宽度为d的矩形匀强磁场中,从C点穿出磁场时速度方向与带电粒子原来入射方向的夹角ϴ=30°.(1)请判断带电粒子带正电还是负电;
(2)求带电粒子的质量m;
(3)求带电粒子穿越磁场的时间t.
最佳答案:
(1)根据题意可知,粒子向下偏转,故说明粒子受洛伦兹力向下,则根据左手定则可知,粒子应带负电;
(2)粒子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识得到,轨迹的半径为r=
d |
sin30° |
由牛顿第二定律得:
qvB=m
v2 |
r |
解得:m=
2qBd |
v |
(3)由几何知识得到,轨迹的圆心角为α=30°=
π |
6 |
则电子在磁场中运动的时间 t=
s |
v |
| ||
v |
| ||
v |
πd |
3v |
答:(1)粒子带负电;
(2)带电粒子的质量为
2qBd |
v |
(3)带电粒子穿过磁场的时间为
πd |
3v |