带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场宽度为

题目简介

带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场宽度为

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带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场宽度为L=10cm,求:(不计重力).
(1)带电粒子离开磁场时的偏转角多大?
(2)带电粒子在磁场中运动的时间是多少?
(3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由洛伦兹力提供向心力得:
qvB=
mv
R
得,
轨道半径为:R=class="stub"mv
qB
=
1.7×10-27×3.2×106
1.6×10-19×0.17
m=0.2m
所以,由图知 sinθ=class="stub"L
R
=class="stub"0.1
0.2
=class="stub"1
2

即:带电粒子离开磁场时的偏转角为:θ=30°  
(2)带电粒子在磁场中运动的时间为:
t=class="stub"θ
T=
class="stub"π
6
class="stub"2πm
qB

t=
3.14×1.7×10-27
6×16.×10-19×0.17
=3.3×10-8s

(3)由几何关系得,带电粒子在磁场中偏离入射方向的距离为:
d=R-Rcosθ
=0.2-0.2cos30°m=0.027m  
答:(1)偏转角30°(2)运动时间3.3×10-8s(3)偏离入射方向的距离0.027m

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