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    半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，如图所示．一质量为m、带电荷量为q的正粒子(不计重力)以速度v从筒壁的A孔沿半径方向进入筒内，设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失，那么要使粒子与筒壁连续碰撞，绕筒壁一周后恰好又从A孔射出，问：   
    (1)磁感应强度B的大小必须满足什么条件？
    (2)粒子在筒中运动的时间为多少？
    解：(1)粒子射入圆筒后受洛伦兹力作用而偏转，设第一次与B点碰撞，碰后速度方向又指向O点，假设粒子与筒壁碰撞n－1次，运动轨迹是n段相等的圆弧，再从A孔射出．设第一段圆弧的圆心为O'，半径为r(如图所示)，则θ＝2π/2n＝π/n

    由几何关系有：r＝Rtan
    又由r＝
    联立两式可以解得B＝(n＝3，4，5…)
    (2)每段圆弧的圆心角为
    粒子由A到B所用时间
    故粒子运动的总时间
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    （2007?海淀区一模）如图所示，质量为m、电荷为-q的带电粒子（不计重力）从静止开始，经M、N间的加速电场加速后从O点进入半径为R的绝缘圆筒中，忽略带电粒子与圆筒内壁碰撞过程中的能量损失．已知M、N间的电压为U，圆筒中存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．若带电粒子进入磁场后，与圆筒内壁做3次碰撞后，又从O点飞出，求圆筒内磁场的磁感应强度B的大小．

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    如图15-5-25所示，一半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、带电荷量为q的正粒子(不计重力)以速度为v从筒壁的A孔沿半径方向进入筒内，设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失，那么要使粒子与筒壁连续碰撞，绕筒壁一周时恰好又从A孔射出，问：

    图15-5-25

    (1)磁感应强度B的大小必须满足什么条件？

    (2)粒子在筒中运动的时间为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图15-5-25所示，一半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、带电荷量为q的正粒子(不计重力)以速度为v从筒壁的A孔沿半径方向进入筒内，设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失，那么要使粒子与筒壁连续碰撞，绕筒壁一周时恰好又从A孔射出，问：

    图15-5-25

    (1)磁感应强度B的大小必须满足什么条件？

    (2)粒子在筒中运动的时间为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图26所示，一个质量为m、电量为q的正离子，从A点正对着圆心O以速度V射入半径为R的绝缘圆筒中。圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。要使带电粒子与圆筒内壁碰撞多次后仍从A点射出，求正离子在磁场中运动的时间t。设粒子与圆筒内壁碰撞时无能量和电量损失，不计粒子的重力。

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    科目：高中物理 来源：2013-2014学年高考物理万卷检测：专题七 磁场（解析版） 题型：计算题

    如图所示，半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，匀强磁场的磁感应强度为B，圆筒形场区的边界由弹性材料构成。一个质量为m．电荷量为q的正离子(不计重力)以某一速度从筒壁上的小孔M进入筒中，速度方向与半径成θ=30°夹角，并垂直于磁场方向。离子和筒壁的碰撞无能量和电荷量的损失．若选择合适的进入速度，离子可以从M孔射出。问：

    (1)离子的速度多大时，离子可以在最短的时间内返回M孔最短的时间是多少?

    (2)如果离子与筒壁发生两次碰撞后从M孔射出，离子的速率是多大?从进入圆筒到返回M孔经历的时间是多少?

     

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