题目内容

3.如图所示,在半径为r的圆形空间内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力),从A点沿半径方向以速度V垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出,∠AOB=120°,求该带电粒子在磁场中运动的时间.

分析 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系可求出圆心角和半径,则可求得粒子转过的弧长,由线速度的定义可求得运动的时间.

解答 解:由图可知,粒子转过的圆心角为60°,R=$\sqrt{3}$r;
转过的弧长为l=$\frac{60°}{360°}$×2πR=$\frac{πR}{3}$=$\frac{\sqrt{3}πr}{3}$;
则运动所用时间t=$\frac{l}{v}$=$\frac{\sqrt{3}πr}{3v}$;
答:该带电粒子在磁场中运动的时间为$\frac{\sqrt{3}πr}{3v}$.

点评 本题很多同学只想到了用周期来求时间,其实用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择.

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