Question

（10分）在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿負(fù)x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿正y方向飛出。

（1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷q/m ；
（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825003039444332.png" style="vertical-align:middle;" />，該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少？

Answer 1

（1）粒子帶負(fù)電荷  粒子的比荷    （2）   

試題分析：（1）由粒子的飛行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷． 粒子由 A點(diǎn)射入，由 C點(diǎn)飛出，其速度方向改變了 90°，則粒子軌跡半徑R=r，由可得：
粒子的比荷
（2）如圖

粒子從 D 點(diǎn)飛出磁場(chǎng)速度方向改變了 60°角，故 AD 弧所對(duì)圓心角 60°，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
又, 聯(lián)立解得：
粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間