例子问题
例子问题1:磁力
质子在在一个水平平面上通过一个开口进入质谱仪,具有均匀性磁场向上。然后粒子沿圆形路径通过然后撞到光谱仪入口附近的墙上。质子撞到壁上时离入口有多远?
质子的质量是它的电荷是.
可能的答案:
正确答案:
解释:
带电粒子在垂直磁场中运动时受到的洛伦兹力等于以下公式:
是电荷,粒子的速度,和是磁场强度。这个力总是垂直于粒子在那一刻的运动方向,因此起到向心力的作用。这个力也由方程给出:
我们可以让这两个方程相等,这样我们就能求出弧的半径。
一旦粒子穿过一个半圆,它从开始位置的横向距离为一个直径(即圆半径的两倍)。
这个值的两倍是它的碰撞点从入口的横向偏移: