Question

(10分)從粒子源射出的帶電粒子的質量為m、電荷量為q，它以速度v₀經過電勢差為U的帶窄縫的平行板電極S₁和S₂間的電場，并從O點沿Ox方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，Ox垂直平行板電極S₂，當粒子從P點離開磁場時，其速度方向與Ox方向的夾角θ＝60°，如圖8－2－20所示，整個裝置處于真空中．

(1)求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R；
(2)求粒子在磁場中運動所用的時間t.

Answer 1

(1)　(2)

試題分析：（1）粒子進入平行板中的勻強電場，則電場力對其加速，利用動能定理則：
所以出電場的末速度為
根據洛倫茲力提供向心力有，即，帶入則
(2)
根據粒子在磁場中的運動軌跡可知，在磁場中軌跡的圓心角為60°。即
點評：此類題型屬于比較常規型的帶電粒子在電場或者磁場中的運動問題。根據動能定理可以求出在電場中加速后的末速度。通過左手定則定圓心，畫軌跡，從而根據幾何知識判斷出半徑。