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=

2
3
3
a

由qvB=

mv2
r

由以上两式可得:B=

3
mv
2qa

(2)由qvB=mr(

T
2

得:T=

2πm
qB
=
4πa
3
v

则:t=

T
3
=
4
3
πa
9v

答:(1)匀强磁场的磁感应强度B为

3
mv
2qa

(2)穿过第一象限的时间t为

4
3
πa
9v

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