解题思路:(1)根据左手定则判断电性,圆心为F点,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解;(2)粒子以速度v2=qBLm射入磁场,先根据牛顿第二定律列式求解轨道半径,然后画出运动轨迹,根据t=θ2πT求解运动时间.
(1)由左手定则可以判断,粒子带负电;由几何关系,粒子的运动半径:R=[L/2];
由牛顿第二定律,有:qBv1=m
v21
R
解得:v1=[qBL/2m]
(2)由牛顿第二运动定律,有:qBv2=m
v22
r
解得:r=L
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动所对应的回旋角为θ,由几何关系可得:cosθ=
L
2
r=[1/2]
解得:θ=[π/3]
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期:T=[2πr
v2=
2πm/qB]
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间:t=[πm/3qB]
答:(1)粒子带负电,粒子射入磁场的速度v1的大小为[qBL/2m];
(2)粒子在磁场中运动时间t为[πm/3qB].
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 本题关键是明确粒子的运动规律,画出轨迹后,根据牛顿第二定律并结合几何关系列式求解,基础问题.