问题
问答题
如图所示,y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场,一个质量为m,电量为q的质子,以速度v水平向右通过x轴上的A点,最后从y轴上的M点射出磁场,已知,M点到坐标原点O的距离为L,质子射出磁场时的速度方向与y轴负方向的夹角为30°,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
(2)在适当的时候,在y轴右方再加一个匀强电场,就可以使质子最终能沿y轴正方向做匀速直线运动,若从质子经过A点开始计时,再经过多长时间加上这个匀强电场?其电场强度是多少?方向如何?
答案
解(1)由图中几何关系知:
R+Rcos60°=L
则R=
L①2 3
Bqv=m
②v2 R
①代入②得:B=
③3mv 2qL
方向重直纸面向里
(2)周期:T=
=2πm qB
=2πR v 4πL 3v
粒子进入磁场经
时间速度方向为正y方向,此时加电场,使电场力为洛仑磁力平衡,即可使粒子则+y方向做匀速直线运动.T 4
即t=
=T 4 πL 3v
又qE=Bqv
知:E=Bv=
方向沿+x方向3mv2 2qL
答:(1)匀强磁场的磁感应强度的大小为
方向纸面向里.3mv 2qL
(2)若从质子经过A点开始计时,再经过
加上这个匀强电场,其电场强度是πL 3v
方向沿+x方向.3mv2 2qL