解题思路:电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出轨迹的半径,由牛顿第二定律求出质量;由几何知识求出轨迹所对的圆心角α,由t=[s/v]求出时间,s是弧长.
(1)粒子的运动轨迹图如图所示,根据几何关系有:
sin60°=[d/r]
由牛顿第二定律,得evB=m
v2
r
联立得:m=
2
3Bed
3v
(2)粒子圆周运动的周期:T=[2πm/qB]
t=[60°/360°]T
得:t=
2
3πl
9v
答:(1)离子的质量m=
2
3Bed
3v;
(2)离子穿过磁场的时间t=
2
3πl
9v.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 解决本题的关键作出粒子的运动轨迹图,结合几何关系,运用半径公式和周期公式进行求解.