解:粒子在磁场中运动的圆弧所对应的圆心角最大时,粒子在磁场中运动的时间最长,以此求出最长时间。根据粒子由a点向着各个方向射入磁场,画出它们的轨迹示意图,确定粒子在磁场中可能出现的区域
(1)粒子以速度v0=1.0×106 m/s射入磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,则有:
解得:R=5.0×10-2 m 其最长时间tm=×T
由三角形可知sinα=0.6,得α=37° 解得:tm=6.5×10-8 s (2)当v0=3.0×105 m/s时,=1.5×10-2 m= 由于粒子逆时针方向做圆周运动,因此粒子能到达的位置边缘是以aO为直径的半圆弧adO和以a为圆心、r为半径的圆弧Oc 即粒子在磁场中可能出现的区域为图乙中画斜线的部分 |