问题
计算题
如图所示,直角坐标系OXY,在X>0的空间存在着匀强磁场,
磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m、电量为q的带电粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点射入磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。图中曲线表示带电粒子可能经过的区域边界,其中边界与X轴交点P的坐标为(a,0),边界与Y轴交点为Q。求:
⑴判断粒子带正电荷还是负电荷?
⑵磁感应强度B的大小。
⑶指出能到 达Q点的带电粒子在O点的入射方向。
答案
(1)正电
(2)
(3)能到达Q点的带电粒子在O点的入射方向沿X轴正方向
解:
(1)粒子带正电…………2分
(2)由几何关系可知:带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为
…………2分
据牛顿第二定律,得
…………2分
联立以上两式解得
…………2分
(3)能到达Q点的带电粒子在O点的入射方向沿X轴正方向。…………2分