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第 1 题

质量 mm、电荷 qq 的粒子以速度 vv 垂直进入匀强磁场 BB。求轨道半径和周期,电荷量取 ∣q∣|q|。磁场垂直于初速度,忽略重力和碰撞。(a) 利用洛伦兹力求轨道半径 rr。(b) 求轨道周期 TT。(c) 求回旋频率,并指出哪个结果与速率 vv 无关。答案应以题给参数表示;若进行数值计算,使用 SI 单位。写明所用假设,逐项检查结果的量纲,并与基本定律对照,以发现符号错误或遗漏条件。 所用符号均表示题目中定义的物理量;重力加速度等常量使用题目给定的符号。符号应按所选坐标系解释,不要与速度、能量等物理量的大小混淆。若后续小问使用前面得到的结果,请明确写出依赖关系,并检查最终表达式是否符合题设条件。 同时区分已知量与未知量,并检查所求量在题设条件下是否满足预期符号。将极端参数代入关系式,确认结果仍与系统的物理行为相符。 并确保每项结论都能由题给数据及上述物理定律验证,不引入题目未定义的参数。
T=2πm∣q∣B,f=∣q∣B2πmT=\frac{2\pi m}{|q|B},\quad f=\frac{|q|B}{2\pi m}
problems.proof.analysis

将已有结果代入补充关系,得到最后所求的量。检查符号可区分数学上的大小与物理上可实现的状态。