帶電粒子以速度v垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場,做半徑為r的勻速圓周運動.
(1)求該帶電粒子的比荷.
(2)其他條件不變,速度增大為2v,半徑和周期是否變化?說明理由.
分析:(1)帶電粒子在垂直于磁場的方向做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式求解荷質(zhì)比.
(2)由上題得到半徑公式,由圓周運動的規(guī)律推導出周期表達式,再進行分析.
解答:解:(1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
   qvB=m
v2
r

則得:
q
m
=
v
rB

(2)由qvB=m
v2
r
得:r=
mv
qB
,可知r∝v,速度增大為2v,半徑增大為2r;
周期 T=
2πr
v
=
2πm
qB
,可知T與v無關(guān),所以速度增大為2v時,周期不變.
答:(1)該帶電粒子的比荷是
v
rB
.(2)其他條件不變,速度增大為2v,半徑增大為2r,周期不變.
點評:對于磁場中圓周運動動力學問題,關(guān)鍵分析受力情況,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,求解半徑和周期.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

在平行板電容器之間有勻強電場,一帶電粒子以速度v垂直電場線射入電場,在穿越電場的過程中,粒子的動能由Ek增加到2Ek,若這個帶電粒子以速度2v垂直進入該電場,則粒子穿出電場時的動能為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電荷量為q,質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v垂直進入平行板電容器中(不計粒子的重力),已知極板的長度為l,兩極板間的距離為d,兩極板間的電壓為U,試推導帶電粒子射出電容器時在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移y和偏轉(zhuǎn)角Φ的表達式.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在寬為d的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強電場,場強為E.一帶電粒子以速度v垂直于電場方向.也垂直于場區(qū)邊界射入電場(不計粒子的重力),射出場區(qū)時,粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角.若去掉電場,在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強磁場,此粒子仍在原位置以同樣速度v射入場區(qū),它從場區(qū)的另一側(cè)射出時,也偏轉(zhuǎn)了θ角.則此磁場的磁感應強度B=___________.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在寬為d的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強電場,場強為E.一帶電粒子以速度v垂直于電場方向.也垂直于場區(qū)邊界射入電場(不計粒子的重力),射出場區(qū)時,粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角.若去掉電場,在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強磁場,此粒子仍在原位置以同樣速度v射入場區(qū),它從場區(qū)的另一側(cè)射出時,也偏轉(zhuǎn)了θ角.則此磁場的磁感應強度B=___________.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案