带电粒子在磁场中的图形赏析

带电粒子在磁场中受到垂直于运动速度方向的洛仑兹力作用而做匀速圆周运动，由于所受力及初始条件不同，带电粒子在匀强磁场中形成不同的图形。这些图形反映了有关带电粒子在匀强磁场中运动时的不同特性，研究这些图形，可以直观的得到解题思路和方法，给人以美的享受，美的启迪。现以例题形式解析在匀强磁场中几种常见的图形。

一．“扇面“图形

例1 如图所示，在半径为R的圆范围内有匀强磁场，一个电子从Ｍ点沿半径方向以ｖ射入，从Ｎ点射出，速度方向偏转了６０⁰则电子从Ｍ到Ｎ运动的时间是（　　）

Ａ　   B    C   D

解析　选Ｄ　过Ｍ，Ｎ两点分别做Ｏ^’Ｍ⊥ＯＭ，Ｏ^’Ｎ⊥ＯＮ．则粒子运动轨道形成一“扇面“图形，如图所示，圆心角∠ＭＯ^’Ｎ＝６０＝ 　又由r= = = R和T= ，得T= ，所以电子从M到N运动时间t= = × =  估选D。