Question

如图15所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对着磁场圆的圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了600角。

（1）求粒子的比荷及粒子在磁场中的运动时间t；

（2）如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，在保持原入射速度的基础上，需将粒子的入射点向上平移的距离d为多少？

Answer 1

解：（1）由图可知轨迹半径：r=Rcot300   …①        

粒子圆周运动: ………② 

由①②两式得比荷………③

  运动周期………④

在磁场中的运动时间t=T………⑤

  由③④⑤式得  ………⑥                                                           

（2）当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时，粒子速度偏转的角度最大                   ⑦                                                                       

由图可知    ………⑧

平移距离d=Rsinθ………⑨

由①⑧⑨式得………⑩

评分标准：共11分。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式各1分。