帶電粒子在有界磁場中運動最小磁場面積問題是比較難的一類題型,拿具體題目來說。
例題:
如下圖所示,帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,以平行于OX軸速度方向射入第一象限,速度大小為V,粒子最后垂直于X軸射出第一象限,若在第一象限內(nèi)存在垂直紙面圓形區(qū)域的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求圓形區(qū)域面積的最小值。(粒子重力不計)
分析:粒子速度方向偏轉(zhuǎn)了90°,所以粒子運動的軌跡為四分之一個圓周,畫出四分之一個圓,連接弦長,弦長即為圓形區(qū)域的最小直徑,如下圖所示。
MN為圓形磁場最小的直徑