解题思路:(2)根据洛仑兹力提供向心力及几何关系即可求解;
(3)粒子在电场中做匀加速,在磁场中做圆周运动,根据匀加速直线运动时间位移公式和圆周运动的周期公式即可解题.
(1)根据左手定则可以知道该磁场的方向垂直纸面向外;
(2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动,设其半径为R,因洛仑兹力提供向心力,
所以有qvB=
mv2
r
由几何关系得[R/r=tan30°
所以r=
R
tan30°=
3R
联立以上各式得:B=
3mv
3qR]
(3)设粒子在磁场中运动的时间为t,粒子在磁场中做匀速圆周运动,其周期为T=
2πr
v=
2πm
qB
由于∠MON=120°,所以∠MO'N=60°
故粒子在磁场中运动时间 t=
60°
360°T=
πm
3qB=
3πR
3V.
答:(1)垂直纸面向外
(2)该匀强磁场的磁感应强度B=
3mv
3qR;
(3)带电质点在磁场中运动的时间为t=
3πR
3V
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 本题主要考查了带电粒子在磁场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式,难度适中.