物理学家在科学研究的过程中,经常需要测量微观带电粒子的运动速度.有同学提出如下方案进行粒子速度的测量:如图所示,半径为r

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  • 解题思路:粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转α角,则知带电粒子轨迹对应的圆心角也等于α,画出运动的轨迹,确定出粒子运动的半径与磁场的半径之间的关系,从而根据洛伦兹力提供向心力的公式求出粒子运动的速度.

    由题意画出离子运动的轨迹如图,根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式:

    R=

    mv

    qB…①

    根据几何关系:R=

    r

    tan

    α

    2…②

    根据①②式得:v=

    qBr

    m•tan

    α

    2

    答:该离子的运动速度为v=

    qBr

    m•tan

    α

    2.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

    考点点评: 本题关键要掌握推论:粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角,然后判断出粒子运动的半径与磁场的半径之间的关系就能正确解答.基础题.