问题 问答题

如图所示,半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,一带负电的粒子(不计重力)沿水平方向以速度v正对着磁场圆的圆心入射,通过磁场区域后速度方向偏转了60°角.

(1)求粒子的比荷

q
m
及粒子在磁场中的运动时间;

(2)如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大,在保持入射方向仍然沿水平方向的基础上,需将粒子的入射点向上平移的距离为多少?

答案

(1)由图

可知

轨迹半径r=Rcot30°①

粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动,有qvB=m

v2
r

由①②两式得

q
m
=
3
v
3BR

运动周期T=

2πm
qB

在磁场中的运动时间t=

1
6
T⑤

由③④⑤式得t=

3
πR
3v

(2)

当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时,粒子速度偏转的角度最大⑦

由图可

sinθ=

R
r

平移距离d=Rsinθ⑨

由①⑧⑨式得d=

3
3
R.

判断题
单项选择题 A型题