(1)粒子在磁场中做圆周运动,运动轨迹如图所示:
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:Bqv=m
v2
r,解得:r=
mv
Bq,
如图所示,在x轴上方做圆周运动时,有:r1=
mv0
Bq,
在x轴下方做圆周运动时,有:r2=
mv0
B
3×q=
3mv0
Bq,
粒子第二次到达x轴时离O点的距离:d=2r2-2r1=
4mv0
qB;
(2)粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=
2πm
Bq,
如图所示,在x轴上方做圆周运动时,有t1=
1
2T1=
1
2×
2πm
Bq=
πm
Bq,
在x轴下方做圆周运动时,有t2=
1
2T2=
1
2×
2πm
B
3×q=
3πm
Bq,
则第二次到达x轴所用时间:t=t1+t2=
4πm
Bq;
答:(1)射出后粒子第二次到达x轴时离O点的距离为
4mv0
qB,该过程粒子运动的轨迹如图所示;(2)射出后粒子经过[4πm/qB]第二次到达x轴.