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)

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
1
2
m
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
1
2
m
v 22
q2B2
R 22
2m

动能的减少量为:EKEK1EK2
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
400
39
≈10

答:穿过金属板的次数10次.