【错解原因】
没有依据题意画出带电粒子的运动轨迹图,误将圆形磁场的半径当作粒子运动的半径,说明对公式中有关物理量的物理意义不明白。
【分析解答】
画进、出磁场速度的垂线得交点O′,O′点即为粒子作圆周运动的圆心,据此作出运动轨迹AB,如图10-17所示。此圆半径记为r。
【错解】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
【评析】
要避免本题错解的失误,就要对题目所叙述的各个状态认真画出速度方向,用左手定则判断洛仑兹力的方向。其余的工作就是运用牛顿第二定律和机械能守恒定律解题。
例9 如图10-16所示,带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,出磁场时速度偏离原方向60°角,已知带电粒子质量m=3×10
所以摆到最低处时,摆线上的拉力
当摆球在C的速度向左,f洛竖直向下,根据牛顿第二定律则有
当摆球在C的速度向右,根据左手定则,f洛竖直向上,根据牛顿第二定律则有
摆球从最高点到达最低点C的过程满足机械能守恒:
【错解原因】
考虑问题不全面,认为题目中“从最高点到最低处”是指AC的过程,忽略了球可以从左右两方经过最低点。
【分析解答】
球从左右两方经过最低点,因速度方向不同,引起f洛不同,受力分析如图10-15所示。由于摆动时f洛和F拉都不做功,机械能守恒,小球无论向左、向右摆动过C点时的速度大小相同,方向相反。
在C处,f洛竖直向上,根据牛顿第二定律则有
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