作业帮关于洛伦磁力的两道题.
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/29 14:12:39
关于洛伦磁力的两道题.
在以O为圆心,R为半径的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外；竖直平行放置的极板A、K相距为d,AK之间的电压可以调节,S1 S2 为A、K极板上的两个小孔,且S1 S2 和O三点在垂直于极板的同一直线上,OS2=R ；质量为m、电量为q的正离子从进入电场后,自S2射出并进入磁场区域.不计重力和离子进入电场时的初速度,问：
（1）为使正离子射出磁场时速度的方向与进入时垂直,A、K之间的电压应为多大?
（2）粒子在磁场中的运动时的运动时间多长?
最好能画图帮我分析下.为什么正离子射出磁场时的速度方向与进入时垂直的话就得r=R?r=R的时候离子不是会做匀速圆周运动吗?关于离子在磁场中的运动时间为什么是1/4T 我的物理不好,希望能说的详细清楚些.
在以O为圆心,R为半径的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外；竖直平行放置的极板A、K相距为d,AK之间的电压可以调节,S1 S2 为A、K极板上的两个小孔,且S1 S2 和O三点在垂直于极板的同一直线上,OS2=R ；质量为m、电量为q的正离子从进入电场后,自S2射出并进入磁场区域.不计重力和离子进入电场时的初速度,问：
（1）为使正离子射出磁场时速度的方向与进入时垂直,A、K之间的电压应为多大?
（2）粒子在磁场中的运动时的运动时间多长?
最好能画图帮我分析下.为什么正离子射出磁场时的速度方向与进入时垂直的话就得r=R?r=R的时候离子不是会做匀速圆周运动吗?关于离子在磁场中的运动时间为什么是1/4T 我的物理不好,希望能说的详细清楚些.
离子进入磁场事,速度方向为有S2指向O,此时由左手定则判断洛伦兹力方向向下,离子在磁场中做匀速圆周运动,因此,圆周轨道的圆心必在过S2点的圆O的切线上,且在直线OS2下方.
因射出磁场时,速度方向与进入时垂直,所以离子做圆周运动转过的圆心角为90度,所以t=T/4,你可以试着从S2开始,画一系列四分之一圆弧,保证如上所说的轨道圆心的位置在过S2点的圆O的切线上,且在直线OS2下方,会发现只有当r=R时,这个四分之一圆弧的另一个端点才会在圆O上,也就是说,只有这个r=R的圆弧才是离子可能的轨迹.
所以r=R=mv/qB
(mv^2)/2=qU
解得U=[(Rqb)^2]/(2m)
t=T/4=pi*m/2qB
因射出磁场时,速度方向与进入时垂直,所以离子做圆周运动转过的圆心角为90度,所以t=T/4,你可以试着从S2开始,画一系列四分之一圆弧,保证如上所说的轨道圆心的位置在过S2点的圆O的切线上,且在直线OS2下方,会发现只有当r=R时,这个四分之一圆弧的另一个端点才会在圆O上,也就是说,只有这个r=R的圆弧才是离子可能的轨迹.
所以r=R=mv/qB
(mv^2)/2=qU
解得U=[(Rqb)^2]/(2m)
t=T/4=pi*m/2qB