题目内容
【题目】如图所示，在虚线所示的矩形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面的有界匀强磁场。质量为m、带电荷量为q的正粒子，垂直磁场的左边界进入磁场，运动轨迹如图中实线所示。已知粒子离开磁场时的速度方向跟进入磁场时的速度方向相反，AB之间距离为d。不计粒子的重力，问：
（1）磁场的方向是垂直于纸面向里还是向外；
（2）粒子在磁场中运动的时间是多少；
（3）粒子的速度大小是多少。
【答案】（1）垂直于纸面向里；（2）
； （3）
【解析】
（1）向右运动的正电荷平时偏转，说明受到的洛伦兹力的方向向上，由左手定则可知，该磁场的方向向里；
（2）粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，得：
则有：
又：
联立得：
由题图可知，粒子运动的时间是半个周期，所以运动的时间为：
（3）由几何关系可知，粒子运动的半径为：
r＝
d
联立可得：
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