一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,

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  • 解题思路:(1)由几何轨迹找到圆心位置,由几何关系得到半径,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律列方程可得匀强磁场的磁感应强度B;

    (2)根据运动时间与周期的关系:

    t=

    θ

    T

    ,先求出偏转角,再求出运动的时间.

    (1)设磁感应强度为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r.

    由Bqv=

    mv2

    r

    得r=

    mv

    qB

    粒子在磁场中运动情况如图

    由几何知识有r=

    a

    cosθ=

    2a

    3

    有上两式得B=

    3mv

    2aq

    又由几何知识知OO′=atanθ=

    3

    3a

    射出点到O点的距离为y=r+OO′=

    3a

    所以射出点的坐标为:(0,

    3a)

    (2)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,则

    T=

    2πr

    v=

    2πm

    qB

    由图知,粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为

    θ=180°-60°=1200

    所以,粒子在磁场中运动的时间是

    t=

    120°

    360°T=

    T

    3=

    2πm

    3qB

    答:(1)匀强磁场的磁感应强度B=

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.

    考点点评: 该题考查带电粒子在磁场中的偏转,属于常规题目,要注意解题的步骤,画出粒子运动的轨迹是解题的关键.

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