这是一道洛伦兹力的计算题目,分析和计算了带电粒子在均匀磁场中不同条件下的运动轨迹问题。
 

 

 

 

 

 
 
 
例题 04-13-11-02 如图所示,一带电粒子的电荷为,质量为 m ,以速度进入一磁感强度为B 的均匀磁场中,
(1) 若速度的方向 与磁场B 的方向垂直;
(2) 若速度的方向与磁场B 的方向成角(≠90°).试分别求带电粒子在磁场中的运动轨道(为便于讨论,不防设>0).带电粒子的质量甚小,故在今后如无特殊说明,一般可不计它的重力mg


题解二
  按题设,,如图(b)所示,这时可将速度分解为垂直和平行于磁场的分量:
        ,   
  其中,速度分量使带电粒子在磁场力作用下作匀速圆周运动,按上述式(a)其回旋半径为
               (d)
  与此同时,速度分量使带电粒子沿磁场方向作匀速直线运动,其速度为
                    (e)
  由于带电粒子同时参与这两种运动,可以想见,其合成运动的轨道是一条螺旋线,如图中(b)所示.带电粒子在螺旋线上每旋转一周,沿磁场B 的方向前进的 距离称为螺旋线的螺距,其值h 可由式(b)、式(e) 求得,即
              (f)