问题
问答题
如图所示，在倾角为30°的斜面OA左侧有一竖直档板，档板与斜面OA间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，档板上有一小孔P，OP=0.6m，现有一质量m=4×10-20kg，带电量q=+2×10-14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射进磁场区域．粒子重力不计．
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径是多少？
（2）通过调整粒子进入磁场的速度大小可以控制粒子打到斜面OA时的速度方向，现若要粒子垂直打到斜面OA上，则粒子进入磁场的速度该调整为多少？此情况下粒子打到斜面OA的时间又为多少？
答案
（1）粒子进入磁场有
Bqv0=mv02 R
∴R=
=0.3m mv0 Bq
（2）若要粒子垂直打在A板上，其粒子轨迹如图，
O点即为圆周运动的圆心．
∴R′=mv Bq
根据几何关系可知：R′=OP=0.6m
则v=2v0=6×104m/s
粒子打到斜面上的时间t=
=
R′π 3 v
×10-5sπ 3
答：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径是0.3m；
（2）要粒子垂直打到斜面OA上，则粒子进入磁场的速度该调整为6×104m/s，此情况下粒子打到斜面OA的时间为
×10-5s．π 3