如图所示,带电粒子进入匀强磁场,垂直穿过均匀铝板,如果R1=20cm,R2=19cm,求带电粒子能穿过铝板多少次.(设铝板对粒子的阻力恒定,粒子的电量不变)
问题描述:
如图所示,带电粒子进入匀强磁场,垂直穿过均匀铝板,如果R1=20cm,R2=19cm,求带电粒子能穿过铝板多少次.(设铝板对粒子的阻力恒定,粒子的电量不变)
答
由图可知,粒子带负电.设带电粒子的质量为m,开始时粒子的速率为v1,轨道半径:R1=
mv1
qB
可知动能为:EK1=
m1 2
=
v
21
q2B2
R
21
2m
穿过金属板后粒子的速率为v2,轨道半径为:R2=
mv2
qB
可知动能为:EK2=
m1 2
=
v
22
q2B2
R
22
2m
动能的减少量为:△EK=EK1−EK2=
(
q2B2
2m
−
R
21
)
R
22
故穿过金属板的次数为:n=
=EK1 △EK
=
R
21
−
R
21
R
22
=202
202−192
≈10次400 39
答:穿过金属板的次数10次.