问题
问答题
如图所示,一质量为m,带电量为-q,不计重力的粒子,从x轴上的P(a,0)点以速度大小为v,沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)穿过第一象限的时间t.
答案
(1)根据题意知,带电粒子的运动轨迹,垂直于y轴,必然有圆心在y轴上,根据半径垂直于速度,则可确定圆心O,如图所示.
由几何关系知粒子运动的半径:r=
a2 3 3
由qvB=mv2 r
由以上两式可得:B=
mv3 2qa
(2)由qvB=mr(
)22π T
得:T=
=2πm qB 4πa
v3
则:t=
=T 3
.4
πa3 9v
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B为
;
mv3 2qa
(2)穿过第一象限的时间t为
.4
πa3 9v