Question

在真空中，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B

在真空中，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场，一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m=2×10－10kg，带电量q= +5×10－6C，不计重力，磁感应强度B=1T，粒子运动速度v0=5×103m/s，图形区域半径r=0.2m，求粒子第一次回到P点所需时间．【运动轨迹图】

Answer 1

带点粒子受磁场力为：F=BVQ=1X5×103m/s X 5×10－6C=0.025N

他受到的磁场力等于向心力，即F=MV*V/R

即0.025=2×10－10kg  x  5×103m/s  x   5×103m/s  / R

解之得R=0.2M

则轨迹圆的周长为2πr

粒子的轨迹组合起来正好为2个圆周，则s=4πr=0.8π

t=s/v=0.8π/5×103m=1.6X10^-4π秒，

轨迹如图，红色线