题目内容
(12分)以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿负x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿正y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的
大小变为B′,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,
但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,
求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时
间 t是多少?
(1) (2)
【解析】
试题分析:(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷。 (1分)
粒子由 A点射入,由 C点飞出,其速度方向改变了 90°,则粒子轨迹半径
(1分)
又 (2分)
则粒子的比荷 (1分)
(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径
(2分)
(1分)
所以 (2分)
粒子在磁场中飞行时间
(2分)
考点:左手定则 带电粒子在磁场中运动
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