Question

勻強(qiáng)磁場分布在以O(shè)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與紙面垂直,如圖所示.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,經(jīng)電場加速后,以速度v沿半徑MO方向進(jìn)入磁場,沿圓弧運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),然后離開磁場.∠MON=120°,在電場加速前粒子的速度為零.求：

(1)加速電場的加速電壓;

(2)判斷磁場的方向;

(3)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和半徑.

Answer 1

(1) (2)垂直紙面向外 (3)

解析：(1)設(shè)加速電壓為U,由動(dòng)能定理qU=mv²得：U=.

(2)根據(jù)左手定則,可判斷出磁場的方向垂直紙面向外.

(3)帶電粒子以速度v進(jìn)入磁場后,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其半徑r及圓心O₁如圖所示：

由幾何關(guān)系知,∠MO₁N=60°

所以粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

t=T=×

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑：

r=R·tan60°=.