Question

如圖2-13所示，勻強磁場寬L=30 cm，B=3.34×10^-3 T，方向垂直紙面向里.設一質子以v=1.6×10⁵ m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點.試求：

（1）質子在磁場中運動的軌道半徑r；

（2）A點距入射線方向上的O點的距離H；

（3）質子從C孔射入到A點所需的時間t.（質子的質量為1.67×10^-27 kg；質子的電荷量為1.6×10^-19 C）

圖2-13

Answer 1

解析：（1）質子運動軌跡如下圖所示，

 

由牛頓第二定律得：.

（2）由幾何知識得：r²＝L²＋（r－H）²

得　H=0.1 m

（3）質子在磁場中轉動的角度設為θ，由幾何知識得

sinθ=.

即質子在磁場中轉動的角度為37°，則運動的時間為

.

答案：（1）0.5 m　（2）0.1 m　（3）2.06×10^-6 s