问题 问答题

如图所示,以MN为界的两匀强磁场,磁感应强度B1=2B2,方向垂直纸面向里,现有一质量为m、带电量为q的正粒子,从O点沿图示方向进入B1中.

(1)试画出此粒子的运动轨迹

(2)求经过多长时间粒子重新回到O点?

答案

(1)设粒子在磁场B1和B2中圆周运动的半径分别为r1、r2

则r1=

mv
qB1
,r2=
mv
qB2

由题B1=2B2,得r1:r2=1:2

根据左手定则判断可知,粒子在磁场B1中沿逆时针方向旋转,在磁场B2中沿顺时针方向旋转.则轨迹如图.

    (2)粒子在磁场B1中运动时间t1=T1=

2πm
qB1

      粒子在磁场B2中运动时间t2=

1
2
T2=
πm
qB2

则t=t1+t2=

2πm
qB2

答:(1)粒子的运动轨迹如图.

    (2)经过

2πm
qB2
时间粒子重新回到O点.

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