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題目:一個質量為 m 的帶電粒子在磁感應強度為 B 的勻強磁場中做勻速圓周運動,測得其半徑為 R,周期為 T。請回答下列問題:
1. 求帶電粒子所受洛倫茲力的大小和方向。
答案:帶電粒子所受洛倫茲力的大小為:F = qvB
方向與速度方向垂直。
2. 求帶電粒子的電量和速度。
由于粒子做勻速圓周運動,因此其向心力由洛倫茲力提供,根據半徑和周期可得到向心力公式:F = mv2/R = qvB
聯立以上兩式可得到:q = mRB/v,v = mRB/T
因此,帶電粒子的電量為:q = mRB/T,速度為:v = mRB/T。
這個例題主要考察了磁場、洛倫茲力、向心力等高中物理知識,通過求解帶電粒子的速度和電量,幫助學生更好地理解磁場和洛倫茲力的性質。