题目内容

(附加题)在直径为d的圆形区域内存在匀强磁场、磁场方向垂直于圆面指向纸外.一电量为q、质量的m的粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场,其速度大小为v0,方向与AC成α角.若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D点,AD与AC的夹角为β,如图所示,求该匀强磁场的磁感应强度B的大小.
分析:粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系可知圆以及半径,由洛仑兹力充当向心力可求得磁感应强度.
解答:解:设粒子在磁场中圆周运动半径为R,其运动轨迹如图所示,O为圆心,则有:
Bqv0=m
 v
2
0
R

又设AO与AD的夹角为γ,由几何关系知:
2Rcosγ=AD
dcosβ=AD
α+β+γ=
π
2

可得:R=
dcosβ
2sin(α+β)

解得:B=
2mv0sin(α+β)
qdcosβ

答:磁感应强度大小为
2mv0sin(α+β)
qdcosβ
点评:解决带电粒子在磁场中的运动题目,应注意由几何关系找出圆心和半径;而题目的难度在于对几何知识的应用上.
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