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质子以米/秒的速度与磁力线成30°角方向飞入磁感应强度特的匀强磁场中,如下图。求质子沿螺旋线运动的半径和螺矩?
题目详情
质子以米/秒的速度与磁力线成30°角方向飞入磁感应强度特的匀强磁场中,如下图。求质子沿螺旋线运动的半径和螺矩?____
▼优质解答
答案和解析
【分析】因为质子的速度与磁场不垂直,所以要将其速度沿磁场方向与垂直磁场方向进行分解。沿磁场方向不受力,做匀速直线运动,垂直磁场方向受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动。由牛顿第二定律结合圆周运动向心力表达式即可求螺旋运动的半径;又因为质子每一个周期重复运动一次,所以由平行于磁场的速度与周期即可求出螺距。
把v按平行于磁场方向与垂直于磁场方向分解为和,质子将沿方向匀速前进,同时以作竖直平面内作匀速圆周运动。
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\n螺距:
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【点评】学生已经做习惯了速度与磁场垂直的题目,此题通过稍加变形使学生将学到的知识加以灵活运用,而对于运动的合成与分解知识有学生不知道其分解的含义和如何进行分解,分解之后又不会进行合成,使得题目变得繁锁。
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