在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x
◎ 题目
在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示. 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出. (1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m; (2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B',该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B'多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少? |
◎ 答案
(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷. 粒子由 A点射入,由 C点飞出,其速度方向改变了 90°, 则粒子轨迹半径R=r 由qvB=m
则粒子的比荷
(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径R′=rcot30°=
又R′=
得B′=
粒子在磁场中飞行时间t=
答:(1)该粒子带负电荷,其比荷
(2)磁感应强度 B′=
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