Question

（10分）在以坐標原點 O為圓心、半徑為 r的圓形區域內，存在磁感應強度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示。 一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與 x軸的交點 A處以速度 v沿負x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與 y軸的交點 C處沿正y方向飛出。

（1）請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷q/m ；
（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應強度的大小變為，該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應強度多大？此次粒子在磁場中運動所用時間 t是多少？

Answer 1

（1）粒子帶負電荷  粒子的比荷    （2）   

解析試題分析：（1）由粒子的飛行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負電荷． 粒子由 A點射入，由 C點飛出，其速度方向改變了 90°，則粒子軌跡半徑R=r，由可得：
粒子的比荷
（2）如圖

粒子從 D 點飛出磁場速度方向改變了 60°角，故 AD 弧所對圓心角 60°，粒子做圓周運動的半徑
又, 聯立解得：
粒子在磁場中飛行時間
考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力