问题 问答题

如图所示,挡板P的右侧有匀强磁场,方向垂直纸面向里,一个带负电的粒子垂直与磁场方向经挡板上的小孔M进入磁场进入磁场时的速度方向与挡板成30°角,粒子在磁场中运动后,从挡板上的N孔离开磁场,离子离开磁场时的动能为EK,M、N相距为L,已知粒子所带电量值为q,质量为m,重力不计.求:

(1)匀强磁场的磁感应强度的大小

(2)带电离子在磁场中运动的时间.

答案

(1)根据几何关系有:

sin30°=

L
2
r

可得:r=L   

EK=

1
2
mv2和Bqv=m
v2
r

可得:B=

2mEK
qL

(2)T=

2πm
Bq

t=

300°
360°
T

可得:t=

5πL
2mEK
6EK

答:(1)匀强磁场的磁感应强度的大小为

2mEK
qL

(2)带电离子在磁场中运动的时间为

5πL
2mEK
6EK

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