(12分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限

◎ 题目

(12分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。

(1)判断粒子的电性;
(2)求:匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。

◎ 答案

(1)带负电(2)

◎ 解析


试题分析:(1)根据题意可知,带电粒子的运动轨迹如图所示,经判断粒子带负电。(2分)
(2)粒子射出磁场时速度方向垂直于y轴,粒子做匀速圆周运动的圆心一定在y轴上,根据粒子运动的速度与半径垂直,可确定圆心O,如图所示。

由几何关系知粒子运动的半径R=2a         (2分)
   得   (2分)
解得                     (2分)
    得            (2分)
由题意可知                       (2分)
点评:难度中等,求解此类问题时,先要画出大致的运动轨迹,先找到圆心,再求出半径,根据洛仑兹力提供向心力,借助几何关系求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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