Question

用磁場可以約束帶電離子的軌跡，如圖示，寬d=2cm的有界勻強磁場的橫向范圍足夠大，磁感應強度方向垂直紙面向里，B＝1T。現有一束帶正電的粒子從O點以v＝2×106 m / s的速度沿紙面垂直邊界進入磁場。粒子的電荷量q＝1.6×10－19C，質量m＝3.2×10－27kg。求：

(1) 粒子在磁場中運動的軌道半徑r和運動時間t是多大？
(2) 粒子保持原有速度，又不從磁場上邊界射出，則磁感應強度最小為多大？

Answer 1

略

(1)帶電粒子進入磁場后做勻速圓周運動，軌跡如圖，則

…………①  即 解得R＝4×10-2 m……②
設粒子在磁場里運動軌跡對應的圓心角為θ，則
………③ 解得由和………④
所以帶電離子在磁場里的運動時間s ………⑤