题目内容
如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电量为+q的粒子在纸面内以速度v从A点射入,其方向与MN成30°角,A点与直线MN的距离为d,带电粒子重力不计.试求当v满足什么条件时,粒子能回到A.
(1)粒子运动如图所示,由图示的几何关系可知:
r=
| dcot30° |
| sin30° |
| 3 |
qvB=m
| v2 |
| r |
∴v=
2
| ||
| m |
此时粒子可按图中轨道回到A点.
(2)由图可知,粒子在磁场中运动的圆心角为30°
所以t=
| 300° |
| 360° |
| 5πm |
| 3qB |
答:(1)当v等于
2
| ||
| m |
(2)在第(1)问的条件下,粒子在磁场中运动的时间t为
| 5πm |
| 3qB |
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