Question

勻強磁場分布在以O為圓心、半徑為R的圓形區域內,磁感應強度為B,方向與紙面垂直,如圖所示.質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,經電場加速后,以速度v沿半徑MO方向進入磁場,沿圓弧運動到N點,然后離開磁場.∠MON=120°,在電場加速前粒子的速度為零.求：

(1)加速電場的加速電壓;

(2)判斷磁場的方向;

(3)帶電粒子在磁場中運動的時間和半徑.

Answer 1

(1) (2)垂直紙面向外 (3)

解析：(1)設加速電壓為U,由動能定理qU=mv²得：U=.

(2)根據左手定則,可判斷出磁場的方向垂直紙面向外.

(3)帶電粒子以速度v進入磁場后,做勻速圓周運動,其半徑r及圓心O₁如圖所示：

由幾何關系知,∠MO₁N=60°

所以粒子在磁場中運動的時間：

t=T=×

粒子在磁場中運動的半徑：

r=R·tan60°=.