Question

【題目】如圖所示，在虛線PQ的上、下兩側均存在著方向垂直紙面向里的勻強磁場，上方磁場的磁感應強度為B，下方磁場的磁感應強度為2B．一質量為m、帶電量為q的粒子（不計重力）以初速度v0從PQ上的A點垂直于PQ射人上方的磁場區，經一段時間后粒子第二次向下穿過虛線記為B點。

（1）判斷粒子的電性及求粒子在上方磁場中的軌跡半徑；

（2）求AB間距離及粒子由A到B的時間t。

Answer 1

【答案】（1）粒子帶負電，粒子在上方磁場中的軌跡半徑為；（2）AB間距離為及粒子由A到B的時間t為。

【解析】

解：(1)粒子向右偏轉，根據左手定則可知粒子帶負電；

洛倫茲力提供向心力：

解得：

(2)上方磁場的磁感應強度為B，下方磁場的磁感應強度為2B，所以粒子在上方做圓周運動的半徑是在下方做圓周運動的2倍；

如圖可得AB的距離：

粒子由A到M的時間：

由M到N的時間：

由N到B的時間等于t1

故粒子由A到B的時間：