Question

在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內，存在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度沿-x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與軸的交點C處沿+方向飛出。

（1）請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；

（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應強度的大小變?yōu)锽₁，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60⁰角，求磁感應強度B₁是多大？此次粒子在磁場中運動所用時間t是多少？

 

Answer 1

【答案】

解：（1）由粒子的飛行軌跡，利用左手定則可知，粒子帶負電

粒子在磁場中做勻速圓周運動，由題意可知軌道半徑R=r,

又，聯(lián)立解得

（2）磁感應強度為B₁，粒子做圓周運動軌道半徑設為R₁，依題意有又有，解得,粒子在磁場中做圓周運動的周期為,粒子在磁場中飛行的時間,解得

【解析】本題考查的是帶電粒子在磁場中的運動問題。由左手定則先判斷出帶電粒子的運動軌跡，再根據帶電粒子在磁場中的運動公式計算。