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如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电荷量为+q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入,其方向与MN成30°角,A点到MN的垂直
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电荷量为+q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入,其方向与MN成30°角,A点到MN的垂直距离为d,带电粒子重力不计.求:
(1)当v满足什么条件时,粒子能回到A点;
(2)在第(1)问的条件下,粒子在磁场中运动的时间t.
◎ 答案
(1)粒子运动如图所示,由图示的几何关系可知:
r=2
d
tan30°
=2
3
d
粒子在磁场中的轨道半径为r,则有Bqv=m
v2
r
联立两式,得v=
2
3
dBq
m
此时粒子可按图中轨道回到A点.
(2)由图可知,粒子在磁场中运动的圆心角为300°
所以t=
300°
360°
T=
5
6
×
2πm
Bq
=
5πm
3Bq
.
答:(1)当v为
2
3
dBq
m
时,粒子能回到A点;
(2)在第(1)问的条件下,粒子在磁场中运动的时间t为
5πm
3Bq
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电荷量为+q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入,其方向与MN成30°角,A点到MN的垂直…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/259678.html
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