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(2014•永安市模拟)如图所示,在某种装置中有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于xOy所在的平面向外.某时刻在A点(x=l0,y=0)处,一质子沿y轴的负方向进入磁场.已知质子的质量

2019-12-31

(2014•永安市模拟)如图所示,在某种装置中有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于xOy所在的平面向外.某时刻在A点(x=l0,y=0)处,一质子沿y轴的负方向进入磁场.已知质子的质量为m,电量为e.
(1)如果质子经过坐标原点O,求:质子的速度大小.
(2)如果质子从A点进入磁场的同一时刻,一个α粒子从C点(x=-l0,y=0)进入磁场,已知α粒子的质量是质子质量的4倍,电量是质子电量的2倍.
①α粒子与质子在磁场中做匀速圆周运动的周期比为多少?
②若α粒子与质子在坐标原点O处相遇,求:α粒子速度的大小和方向.

优质解答

(1)质子进入磁场后做圆周运动,圆心在x轴上的OP点,设质子的速度为vP,由几何知识可知,其轨道半径:rP=12l0,由牛顿定律得:evPB=mv2prp,解得:vP=eBl02m;(2)①由牛顿第二定律得:qvB=mv2r,做圆周运动的周期...