1、第8讲习题课带电粒子在磁场中的运动带电粒子在有界磁场中的运动1半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面对里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出AOB120,如图389所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为()图389A. B.C. D.答案D解析从弧所对圆心角60,知t T.但题中已知条件不够,没有此选项,另想方法找规律表示t.由匀速圆周运动t,从题图分析有Rr,则:Rrr,则t.D正确带电粒子在复合场中的运动2一正电荷q在匀强磁场中,以速度v沿x正方向进入垂直纸面对里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图3810所示,为了使电荷能做直线运动,则必
2、需加一个电场进去,不计重力,此电场的场强应当是()图3810A沿y轴正方向,大小为B沿y轴负方向,大小为BvC沿y轴正方向,大小为D沿y轴负方向,大小为答案B解析要使电荷能做直线运动,必需用电场力抵消洛伦兹力,本题正电荷受洛伦兹力的方向沿y轴正方向,故电场力必需沿y轴负方向且qEBqv,即EBv.带电粒子在组合场中的运动3如图3811所示,在平面直角坐标系xOy内,第象限存在沿y负方向的匀强电场,第象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面对外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上yh处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x2h处的P点进入磁场,最终以垂直于y轴的方向射出磁场不计粒子重力求:图3811(1)电场强度的大小E;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子从进入电场到离开磁场经受的总时间t.答案见解析解析粒子的运动轨迹如右图所示(1)设粒子在电场中运动的时间为t1则有2hv0t1,hat依据牛顿其次定律得Eqma求得E.(2)设粒子进入磁场时速度为v,在电场中,由动能定理得Eqhmv2mv又Bqvm,解得r(3)粒子在电场中运动的时间t1粒子在磁场中运动的周期T设粒子在磁场中运动的时间为t2,t2T,求得tt1t2.