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如图所示,匀强磁场宽L=30cm,B=3.34×10-3 T,方向垂直纸面向里,设一质子以v=1.6×105 m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点,质子的质量为1.67×10-27 kg;质子的电量为1.6×10-19 C.试求:
(1)质子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)A点距入射线方向上的O点的距离H;
(3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.

【答案】分析:带电粒子沿半径方向射入匀强磁场,做匀速圆周运动,最后将沿半径方向射出磁场.由偏转角可确定磁场的宽度与轨道半径的关系,从而求出粒子的轨道半径;借助于几何关系可确定A点距入射线方向上的O点的距离H;由周期公式及圆心角可求出在磁场中的运动时间.
解答:解:
(1)根据公式得:qvB=
=0.5m,
(2)由平面几何关系得:R2=L2+(R-H)2  得H=0.1m
(3)sinθ=      θ=37°
质子在磁场中转动的角度为37°,则运动时间为:
t=
点评:带电粒子仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力只改变速度的方向不改变速度的大小,洛伦兹力对粒子也不做功.同时运动圆弧对应的圆心落在入射点与出射点连线的中垂线上.最后带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
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如图所示,匀强磁场宽L=30cm,B=3.34×10-3 T,方向垂直纸面向里,设一质子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点,质子的质量为1.67×10-27 kg;质子的电量为1.6×10-19 C.试求:
(1)质子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)A点距入射线方向上的O点的距离H;
(3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.

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如图所示,匀强磁场宽L=30 cm,B=3.34×10-3 T,方向垂直纸面向里.设一质子以v=1.6×105 m/s 的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点。试求:

(1)质子在磁场中运动的轨道半径r

(2)A点距入射线方向上的O点的距离H

(3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.

(质子的质量为1.67×10-27 kg;质子的电荷量为1.6×10-19 C)

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9分)如图所示,匀强磁场宽L=30cmB=3.34×10-3 T,方向垂直纸面向里,设一质子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点,质子的质量为1.67×10-27 kg;质子的电量为1.6×10-19 C.求:

1)质子在磁场中运动的轨道半径r

2A点距入射线方向上的O点的距离H

3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.(,结果保留1位有效数字)

 

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如图所示,匀强磁场宽L=30cm,B=3.34×10-3 T,方向垂直纸面向里,设一质子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点,质子的质量为1.67×10-27 kg;质子的电量为1.6×10-19 C.试求:
(1)质子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)A点距入射线方向上的O点的距离H;
(3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.
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