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题目:
【题目描述】
一个直径为d的圆筒,其内壁涂有反射率极高的材料,外壁为绝缘材料。圆筒内有一个半径为r的圆环,圆环内填充有均匀分布的粒子。圆筒以角速度ω绕中心轴旋转。当圆环内的粒子进入圆筒时,粒子将受到圆筒内壁的反射,并再次进入圆环。已知粒子的质量为m,电荷量为e,进入圆筒的速度为v。
【问题】
1. 当粒子进入圆筒时,粒子受到的电场力是多少?
2. 当粒子进入圆筒后,粒子在圆筒内运动的总时间是多少?
【解析】
1. 当粒子进入圆筒时,由于圆筒内壁涂有反射率极高的材料,粒子将受到电场力的作用。电场力的大小为:
F = eE = eE(r/d) = eev(r/d)
其中E为圆筒内壁的电场强度,方向垂直于圆筒内壁指向圆心。
2. 粒子在圆筒内运动的总时间为:
t = 2πr/v + 2πd/vω = 2π(r/v + d/vω)
其中第一部分是粒子在圆环内运动的时间,第二部分是粒子在圆筒内旋转的时间。
【答案】
1. 当粒子进入圆筒时,受到的电场力为eev(r/d)。
2. 当粒子进入圆筒后,粒子在圆筒内运动的总时间是2π(r/v + d/vω)。
注意:以上题目、解析和答案仅供参考,实际物理题目可能存在差异,请以实际考题为准。