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问答题

如右图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B.现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计粒子的重力.求:

粒子从P点到Q点的最短运动时间及其对应的运动速率.

【参考答案】

粒子的运动轨迹将磁场边界分成2等分时,对应有最短运动时间 
由几何知识可得:粒子运动的半径r=R 

由对称性可得,粒子刚好在磁场中运动一周