Question

匀强磁场分布在以O为圆心、半径为R的圆形区域内,磁感应强度为B,方向与纸面垂直,如图所示.质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,经电场加速后,以速度v沿半径MO方向进入磁场,沿圆弧运动到N点,然后离开磁场.∠MON=120°,在电场加速前粒子的速度为零.求：

(1)加速电场的加速电压;

(2)判断磁场的方向;

(3)带电粒子在磁场中运动的时间和半径.

Answer 1

(1) (2)垂直纸面向外 (3)

解析：(1)设加速电压为U,由动能定理qU=mv²得：U=.

(2)根据左手定则,可判断出磁场的方向垂直纸面向外.

(3)带电粒子以速度v进入磁场后,做匀速圆周运动,其半径r及圆心O₁如图所示：

由几何关系知,∠MO₁N=60°

所以粒子在磁场中运动的时间：

t=T=×

粒子在磁场中运动的半径：

r=R·tan60°=.