如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定:
(1)粒子做圆周运动的半径; (2)粒子的入射速度;
(3)若保持粒子的速度不变,从A点入射时速度的方向顺时针转过
60°角,求粒子在磁场中运动的时间。
如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定:
(1)粒子做圆周运动的半径; (2)粒子的入射速度;
(3)若保持粒子的速度不变,从A点入射时速度的方向顺时针转过
60°角,求粒子在磁场中运动的时间。
(1)r
(2)
(3)t=
(1)粒子在圆形磁场中运动轨迹
如图弧AB,圆心为O′由几何知识得:
粒子做圆周运动的半径为:R=r·cot30°=r
(2)洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律:qvB=
(3)粒子做圆周运动的轨迹如图,由几何知识知其做圆周运动的圆心恰为B,且∠ABC=60°
又:T=,故运动时间t=