钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子，设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时，其速度为v0，经电场加速后，沿Ox方

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钍核

发生衰变生成镭核

并放出一个粒子，设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势为U的带窄缝的平行平板电极S₁和S₂间电场时，其速度为v₀，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平板电极S₂，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角θ=60°，如图所示，整个装置处于真空中。
(1)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；
(2)求粒子在磁场中运动所用时间t。

答案

解：(1)设粒子离开电场时速度为v，对加速过程有

①
粒子在磁场中有

②
由①②式得

(2)粒子做圆周运动的回旋周期

③
粒子在磁场中的运动时间

④
由③④式得

举一反三

半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，如图所示．一质量为m、带电荷量为q的正粒子(不计重力)以速度v从筒壁的A孔沿半径方向进入筒内，设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失，那么要使粒子与筒壁连续碰撞，绕筒壁一周后恰好又从A孔射出，问：
(1)磁感应强度B的大小必须满足什么条件？
(2)粒子在筒中运动的时间为多少？

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如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB是圆的一条直径。一带电粒子从A点射入磁场，速度大小为2v、方向与AB成30°角时恰好从B点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，粒子仍从A点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）

[ ]
A．3t
B．

C．

D．2t

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如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。则下面判断错误的是　

[ ]
A．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同　
B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同
C．进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场　
D．进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场

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三个速度大小不同而质量相同的一价离子，从长方形区域的匀强磁场上边缘平行于磁场边界射入磁场，它们从下边缘飞出时的速度方向如图所示．以下判断正确的是

[ ]
A．三个离子均带负电
B．三个离子均带正电
C．离子1在磁场中运动的轨道半径最大
D．离子3在磁场中运动的时间最长

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一电子以垂直于匀强磁场的速度v_A，从A处进入长为d宽为h的磁场区域如图所示，发生偏移而从B处离开磁场，若电荷量为e，磁感应强度为B，圆弧AB的长为L，则

[ ]
A．电子在磁场中运动的时间为t＝d/v_AB．电子在磁场中运动的时间为t＝L/v_AC．洛伦兹力对电子做功是Bev_Ah
D．电子在A、B两处的速度相同

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