【題目】如圖a所示,勻強磁場垂直于xOy平面,磁感應強度B1按圖b所示規(guī)律變化(垂直于紙面向外為正).t=0時,一比荷為的帶正電粒子從原點沿y軸正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不計粒子重力.

(1)求帶電粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑.

(2)求時帶電粒子的坐標.

(3)保持b中磁場不變,再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強磁場B2,其磁感應強度為0.3T,在t=0時,粒子仍以原來的速度從原點射入,求粒子回到坐標原點的時刻.

【答案】11m 2[3.41m﹣1.41m]

(3)

【解析】試題分析: (1)帶電粒子在勻強磁場中運動,洛侖茲力提供向心力,

r =1m

2)帶電粒子在磁場中運動的周期, s

0~s過程中,粒子運動了,圓弧對應的圓心角,

s ~s過程中,粒子又運動了,圓弧對應的圓心角,

軌跡如圖a所示,根據(jù)幾何關系可知,

橫坐標: m

縱坐標: m

帶電粒子的坐標為(341m,-141m

3)施加B2=03T的勻強磁場與原磁場疊加后,如圖b所示,

n=0,1,2,…)時, s

n=0,1,2,…)時,

粒子運動軌跡如圖c所示,則粒子回到原點的時刻為,

n=0,1,2,…

練習冊系列答案
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