Question

(12分)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以O(shè)為圓心，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，方向與紙面垂直，如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量q的帶正電的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)電場(chǎng)加速后，以速度v沿半徑MO方向進(jìn)入磁場(chǎng)，沿圓弧運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，然后離開(kāi)磁場(chǎng)，∠MON=120º，質(zhì)點(diǎn)所受重力不計(jì)，求：

(1)判斷磁場(chǎng)的方向；
(2)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
(3)帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

Answer 1

(1)垂直紙面向外    (2)B=    (3)t=

試題分析：（1）根據(jù)左手定則，可知該磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；
（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，圓心為如圖所示，洛侖茲力提供向心力

因此：
由幾何關(guān)系可得
聯(lián)立得
（3）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，期周期
由于，因此運(yùn)動(dòng)的圓心角
因此粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間