(1)若带电粒子从a点射出磁场,则做圆周运动的半径为r=
L
2
所需时间t=
T
2 =
πm
qB
又根据 m
v 0 2
r =B qv 0
得 v 0 =
BqL
2m
(2)要使粒子从oa边射出,其临界状态轨迹如图(1)所示
则有sinα=
1
2
α=30°
在磁场变化的半个周期内,粒子在磁场中旋转150°角,运动时间t=
5
12 T 0 =
5πm
6 qB 0
而t=
T
2
所以磁场变化的最小周期为T=
5πm
3 qB 0
(3)若使粒子从b点沿着ab方向射出磁场,轨迹如图(2).
在磁场变化的半个周期内,粒子在磁场中旋转的角度为2β,其中β=45°,
即
T
2 =
T 0
4
所以磁场变化的周期为T=
πm
qB 0
每一个圆弧对应的弦长OM为s=
2
n L(n=2,4,6…)
圆弧半径r=
s
2 =
L
n (n=2,4,6…)
由 m
v 0 2
r =B qv 0 ,得 v 0 =
BqL
nm (n=2,4,6…)
(1)带电粒子在磁场中运动的时间为
πm
qB 及初速度大小为
BqL
2m ;
(2)磁感应强度B变化周期T的最小值为
5πm
3 qB 0 ;
(3)满足这一条件的磁感应强度变化的周期T为
πm
qB 0 ,粒子射入磁场时的速度v 0为
BqL
nm (n=2,4,6…).