Question

【題目】如圖所示,一邊長為0.2 m的正方形區域ACDE內,有一大小為1.67×10-3 T、方向垂直正方形所在平面的勻強磁場.一質子從AE邊中點M垂直AE邊射入磁場,從DE邊中點N射出.已知質子質量為1.67×10-27 kg,質子電荷量為1.6×10-19 C.求:

(1)質子在磁場中運動的軌道半徑;

(2)質子射入磁場時的速度大小.

Answer 1

【答案】(1)0.1 m；(2)1.6×104 m/s

【解析】(1)連接MN，質子運動軌道的圓心應在弦MN的垂直平分線上；質子從M點垂直AE邊射入磁場，圓心應在ME(或延長線)上，由此可以確定質子運動軌道的圓心在E點.

設正方形區域邊長為a,則軌道半徑r=L=0.1 m.

(2)設質子速度為v，由牛頓第二定律有

qvB=m 得v=

代入數據可得v=1.6×104 m/s.