一勻磁場,磁場方向垂直於xy平面,在xy平面上,磁場分佈在以O爲中心的一個圓形區域內。一個質量爲m、電荷量爲q...

問題詳情:

一勻磁場,磁場方向垂直於xy平面,在xy平面上,磁場分佈在以O爲中心的一個圓形區域內。一個質量爲m、電荷量爲q的帶電粒子,由原點O開始運動,初速爲v,方向沿x正方向。後來,粒子經過y軸上的P點,此時速度方向與y軸的夾角爲30°,P到O的距離爲L,如圖所示。不計重力的影響。求磁場的磁感強度B的大小和xy平面上磁場區域的半徑R。

一勻磁場,磁場方向垂直於xy平面,在xy平面上,磁場分佈在以O爲中心的一個圓形區域內。一個質量爲m、電荷量爲q...

【回答】

解:粒子在磁場中受各侖茲力作用,作勻速圓周運動,設其半徑爲r,

  一勻磁場,磁場方向垂直於xy平面,在xy平面上,磁場分佈在以O爲中心的一個圓形區域內。一個質量爲m、電荷量爲q... 第2張                         

據此並由題意知,粒子在磁場中的軌跡的圓心C必在y軸上,且P點在磁場區之外。過P沿速度方向作延長線,它與x軸相交於Q點。作圓弧過O點與x軸相切,並且與PQ相切,切點A即粒子離開磁場區的地點。這樣也求得圓弧軌跡的圓心C,如圖所示。

由圖中幾何關係得:L=3r                   

由①、②求得 :一勻磁場,磁場方向垂直於xy平面,在xy平面上,磁場分佈在以O爲中心的一個圓形區域內。一個質量爲m、電荷量爲q... 第3張                

圖中OA的長度即圓形磁場區的半徑R,由圖中幾何關係可得:  一勻磁場,磁場方向垂直於xy平面,在xy平面上,磁場分佈在以O爲中心的一個圓形區域內。一個質量爲m、電荷量爲q... 第4張               

知識點:安培力與洛倫茲力單元測試

題型:計算