带电粒子在有界磁场中的运动 图3810 1.半径为r 的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,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.∠AOB=120°,如图3810 所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为( ) A
2πr3v0 B
2 3πr3v0 C
πr3v0 D
3πr3v0 答案 D 解析 从AB 弧 所 对 圆 心 角θ= 60°, 知t= 16 T= πm3qB
但 题 中 已 知 条 件 不够, 没有此选项,另想办法找规律表示 t
由匀速圆 周运动 t=ABv0, 从 题 图分析有 R=3r, 则:AB = R·θ=3r×π3=33 πr, 则 t=ABv0=3πr3v0
D 正确. 带电粒子在复合场中的运动 图3811 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向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图3811 所示,为了使电荷能做直线运动,则必须加一个电场进去,不计重力,此电场的场强应该是( ) A.沿 y 轴正方向,大小为Bvq B.沿 y 轴负方向,大小为Bv C.沿 y 轴正方向,大小为vB D.沿y 轴负方向,大小为Bvq 答案 B 解析 要 使 电 荷 能 做 直 线 运 动 , 必 须 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 须 沿 y 轴 负 方 向 且 qE=Bqv, 即 E=Bv
带电粒子在组合场中的运动 图3812 3.如图3812 所示,在平面直角坐标系x Oy 内,第Ⅰ象限存在沿y 负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以 ON 为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,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 y =