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題目:
【題目描述】
一個直徑為d的圓筒,其內壁涂有反射率極高的材料,外壁為絕緣材料。圓筒內有一個半徑為r的圓環,圓環內填充有均勻分布的粒子。圓筒以角速度ω繞中心軸旋轉。當圓環內的粒子進入圓筒時,粒子將受到圓筒內壁的反射,并再次進入圓環。已知粒子的質量為m,電荷量為e,進入圓筒的速度為v。
【問題】
1. 當粒子進入圓筒時,粒子受到的電場力是多少?
2. 當粒子進入圓筒后,粒子在圓筒內運動的總時間是多少?
【解析】
1. 當粒子進入圓筒時,由于圓筒內壁涂有反射率極高的材料,粒子將受到電場力的作用。電場力的大小為:
F = eE = eE(r/d) = eev(r/d)
其中E為圓筒內壁的電場強度,方向垂直于圓筒內壁指向圓心。
2. 粒子在圓筒內運動的總時間為:
t = 2πr/v + 2πd/vω = 2π(r/v + d/vω)
其中第一部分是粒子在圓環內運動的時間,第二部分是粒子在圓筒內旋轉的時間。
【答案】
1. 當粒子進入圓筒時,受到的電場力為eev(r/d)。
2. 當粒子進入圓筒后,粒子在圓筒內運動的總時間是2π(r/v + d/vω)。
注意:以上題目、解析和答案僅供參考,實際物理題目可能存在差異,請以實際考題為準。