题目内容

【题目】如图所示x轴的上方(y0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°若粒子的质量为m电量为q求:

(1)该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;

(2)粒子在磁场中运动的时间.

【答案】(1)  (2)

【解析】先作圆O,根据题目条件过O作直线Lx轴,交圆OO,即可得到粒子进入磁场的运动轨迹:过入射点O沿逆时针再经O射出.再分别过OO作垂线交于O,既为粒子作圆周运动轨迹的圆心.如图(a)这样作出的图既准确又标准,且易判断粒子做圆周运动的圆心角为270°.

(1)粒子轨迹如图(b).粒子进入磁场在洛伦兹力的作用下做圆周运动:

.

(2)粒子运动周期: ,粒子做圆周运动的圆心角为270°

所以 .

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