问题标题:
如图所示,在xOy坐标系中,以(r,0)为圆心,r为半径的圆形区域内存在匀强磁场磁场区域的圆心为O′,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.在y>r的足够大的区域内,存在
问题描述:
如图所示,在xOy坐标系中,以(r,0)为圆心,r为半径的圆形区域内存在匀强磁场磁场区域的圆心为O′,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.在y>r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E.从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r.已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重与及质子间相互作用力的影响.
(1)求质子从O点射入磁场时速度的大小:
(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间.
(3)若质子沿与x轴正方向成夹角θ(0°<θ<90°)的方向从O点射入第一象限的磁场中,求质子在磁场中运动的总时间.
郭树军回答:
(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=mv
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