问题
问答题
一个重力不计的带电粒子,以大小为v的速度从坐标(0,L)的a点,平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,并从x轴上b点射出磁场,射出速度方向与x轴正方向夹角为60°,如图.求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)带电粒子的比荷
及粒子从a点运动到b点的时间;m q
(3)其他条件不变,要使该粒子恰从O点射出磁场,求粒子入射速度大小.
答案
(1)画出粒子运动的轨迹如图,由几何知识:Rsin30°+L=R
所以:R=2L
(2)由洛伦兹力提供向心力,得:qBv=mv2 R
所以:
=q m
=v RB v 2BL
粒子运动的周期:T=
=2πR v 4πL v
时间:t=
T=60° 360° 2πL 3v
(3)要使粒子能从O点射出磁场,则R'=L 2
所以:v′=
v1 4
答:(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径为2L;
(2)带电粒子的比荷
=q m
,粒子从a点运动到b点的时间t=v 2BL
;2πL 3v
(3)其他条件不变,要使该粒子恰从O点射出磁场,粒子入射速度大小为
v.1 4