問題詳情:
如圖是計算機模擬出的一種宇宙空間的情境,在此宇宙空間存在這樣一個遠離其他空間的區域,以MN為界,上部分勻強磁場的磁感強度為B1,下部分的勻強磁場的磁感強度為B2,B1=2B2=2B0,方向相同,且磁場區域足夠大。在距離界線為h的P點有一宇航員處於靜止狀態,宇航員以平行於界線的速度拋出一質量為m、帶電量-q的小球,發現球在界線處速度方向與界線成600角,進入下部分磁場。然後當宇航員沿與界線平行的直線勻速到達目標Q點時,剛好又接住球而靜止,求:
(1)電荷在磁感應強度為B1、B2的磁場中的半徑分別為多少,並求出粒子在磁場中速度大小?
(2)PQ間距離是多大?
(3)電荷從P點到Q點的時間?
【回答】
(1)畫出小球在磁場B1中運動的軌跡如圖所示,
可知
R1-h=R1cos60°, R1=2h----------①
由和B1=2B2
可知R2=2R1=4h-------------------②
由---------------③
得--------------------④
(2)根據運動的對稱*,PQ的距離為
l =2(R2sin60°-R1sin60°)=2h------⑤
(3)粒子由P運動到Q 的時間
知識點:安培力與洛倫茲力單元測試
題型:計算題