问题 问答题

如图所示,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.求:

(1)带电粒子进入磁场做圆周运动的半径.

(2)用圆规和直尺在图中画出带电粒子可能经过的区域(用斜线表示)并求出该区域的面积.

答案

(1)根据牛顿第二定律,由洛伦兹力提供向心力,

则有:qvB=

mv2
r
 

r=

mv
qB
 

(2)根据左手定则,依据几何特性,作图,

则有该区域的面积:S=

1
2
πr2+
1
4
π(2r)2

代入数据可解得:S=

3
2
π(
mv
Bq
)2

答:(1)带电粒子进入磁场做圆周运动的半径得r=

mv
qB

(2)用圆规和直尺在图中画出带电粒子可能经过的区域(用斜线表示)并求出该区域的面积S=

3
2
π(
mv
Bq
)2

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