Question

【题目】如图所示，一电荷量为q的带电粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°。

（1）在图中画出粒子圆周运动轨道的圆心；

（2）带电粒子在磁场做圆周运动的轨道半径为多少？

（3）带电粒子的质量是多少？

（4）穿过磁场的时间是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）（4）

【解析】

（1）粒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，过入射点和出射点作速度的垂线，交点即为圆心O，如图所示：

（2）由几何知识得到，轨迹的圆心角等于速度偏向角为30°，由直角三角形可得轨迹的半径为

（3）由牛顿第二定律得：

可得：

（4）粒子在磁场中的周期为：

圆心角为30°，可知运动时间为：