Question

在以坐标原点0为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度V沿一x方向射入磁场，恰好从磁场边界与y轴的交点c处沿+y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m

(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?

Answer

（1）负电 （2）   

【解析】（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。

粒子由 A点射入，由 C点飞出，其速度方向改变了 90°，则粒子轨迹半径

                              1

又                            2

则粒子的比荷                              3

（2）粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角，故 AD 弧所对圆心角 60°，粒子做圆周运动的半径

                  4

又

                                      5

所以                                 6

粒子在磁场中飞行时间