Question

如圖所示，在兩平行邊界、的狹長區(qū)域內(nèi)，分布有磁感應(yīng)強度為而方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域?qū)挾葹?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824151053302603.png" style="vertical-align:middle;" />。一帶正電的粒子，質(zhì)量為，帶電量為，以速率從左邊界的Ｏ處斜向上射入磁場，粒子剛好從另一邊界垂直射出，求：

（1）請畫出帶電粒子在磁場中運動的運動軌跡
（2）帶電粒子在磁場中的軌道半徑r為多大？
（3）帶電粒子在磁場中的運動時間t是多少？（此小題結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）圖見解析 （2）  (3)

試題分析：（1）粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示

（2）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有：


代入數(shù)據(jù)解得：
（3）由幾何關(guān)系得：
,代入數(shù)據(jù)解得：
即   
故帶電粒子在磁場中的運動時間為：


代入數(shù)據(jù)解得：t
點評：中等難度。在研究帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動規(guī)律時,著重把握“一找圓心，二找半徑，三找周期或時間”的規(guī)。