问题
问答题
如图所示,只有在y>0的区域中,存在着垂直于纸面的、磁感应强度为B0的匀强磁场,一个质量为m、带电量为-q的带电粒子(不计重力),从坐标原点O以初速度v0沿着与x轴正向成30°角的方向垂直于磁场方向进入.求该带电粒子离开磁场的位置以及方向.

答案
带电粒只受洛仑兹力,做匀速圆周运动
洛仑兹力用来提供向心力:
B0v0q=mv02 R
∴R=mv0 B0q
根据几何知识,∠OAD=30°,所以∠OAB=60°
离开磁场的距离:
OB=2Rsin300=R=mv0 B0q
离开磁场的速度方向与x轴正向成300斜向下.
答:该带电粒子离开磁场的位置:离O点的位移为
;以及方向与x轴正向成300斜向下.mv0 B0q