Question

【题目】如图所示，在虚线PQ的上、下两侧均存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场，上方磁场的磁感应强度为B，下方磁场的磁感应强度为2B．一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）以初速度v0从PQ上的A点垂直于PQ射人上方的磁场区，经一段时间后粒子第二次向下穿过虚线记为B点。

（1）判断粒子的电性及求粒子在上方磁场中的轨迹半径；

（2）求AB间距离及粒子由A到B的时间t。

Answer 1

【答案】（1）粒子带负电，粒子在上方磁场中的轨迹半径为；（2）AB间距离为及粒子由A到B的时间t为。

【解析】

解：(1)粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电；

洛伦兹力提供向心力：

解得：

(2)上方磁场的磁感应强度为B，下方磁场的磁感应强度为2B，所以粒子在上方做圆周运动的半径是在下方做圆周运动的2倍；

如图可得AB的距离：

粒子由A到M的时间：

由M到N的时间：

由N到B的时间等于t1

故粒子由A到B的时间：