(2006?天津)在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示. 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿-x方向射入磁場(chǎng),它恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出. 
(1)請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m;
(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽',該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng),但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B'多大?此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少?
分析:(1)粒子向上偏轉(zhuǎn),在A點(diǎn)受到的洛倫茲力方向向上,根據(jù)左手定則可判斷粒子的電性.畫出軌跡可知,粒子軌跡半徑等于r,根據(jù)牛頓第二定律求解比荷.
(2)根據(jù)粒子速度的偏向角等于軌跡的圓心角,求出軌跡的圓心角,來確定時(shí)間與周期的關(guān)系,求出時(shí)間.
解答:解:(1)由粒子的飛行軌跡,利用左手定則可知,該粒子帶負(fù)電荷.
     粒子由 A點(diǎn)射入,由 C點(diǎn)飛出,其速度方向改變了 90°,
     則粒子軌跡半徑R=r
       由qvB=m
v2
R

        則粒子的比荷  
q
m
=
v
Br

    (2)粒子從 D 點(diǎn)飛出磁場(chǎng)速度方向改變了 60°角,故 AD 弧所對(duì)圓心角 60°,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R′=rcot30°=
3
r

       又R′=
mv
qB′

       得B′=
3
3
B

       粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間t=
1
6
T=
1
6
×
2πm
qB′
=
3
πr
3v

答:(1)該粒子帶負(fù)電荷,其比荷
q
m
=
v
Br
;
    (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B′=
3
3
B
,粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間t=
3
πr
3v
;
點(diǎn)評(píng):本題是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡問題,關(guān)鍵運(yùn)用幾何知識(shí)畫軌跡、求半徑.要注意區(qū)別軌跡半徑與磁場(chǎng)范圍半徑.
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