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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图所示，在OM与OP之间无限大区域内存在着磁感应强度为B=2×10-3T的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向内．一质量为m=6.4×10-27kg、电荷量为q=-3.2×10-19C的带电粒子从A点以速度
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，在OM与OP之间无限大区域内存在着磁感应强度为B=2×10
-3
T的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向内．一质量为m=6.4×10
-27
kg、电荷量为q=-3.2×10
-19
C的带电粒子从A点以速度v
0
垂直OM射入磁场，之后又垂直OP离开磁场．不计粒子重力，A点到OP边界的距离为L=0.2
2
m．求：
（1）粒子的速度v
0
；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）若要求粒子不能从OP边界射出，则粒子从A点垂直OM射入磁场的最大速度v
m
．
◎ 答案
（1）粒子做圆周运动有：
Bq
v
0
=
m
v
20
r
由几何知识知其半径为：
r=
L
sin45°
解得：
v
0
=
BqL
msin45°
代入数据得：v
0
=4×10
4
m/s
（2）粒子在磁场中运动的时间：
t=
π
4
r
v
0
代入数据得：t=
π
4
×10
-5
s
（3）粒子不能从OP边界射出的临界情况为轨迹与OP相切，如图所示，设粒子此时的圆周运动半径为r
m
：
r
m
+
r
m
sin45°
=
L
sin45°
粒子做圆周运动有：
Bq
v
m
=
m
v
2m
r
m
联立解得：
v
m
=
BqL
m(1+sin45°)
代入数据得：v
m
=4（
2
-1）×10
4
m/s
答：（1）粒子的速度v
0
为4×10
4
m/s；
（2）粒子在磁场中运动的时间t为
π
4
×10
-5
s；
（3）若要求粒子不能从OP边界射出，则粒子从A点垂直OM射入磁场的最大速度v
m
为4（
2
-1）×10
4
m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，在OM与OP之间无限大区域内存在着磁感应强度为B=2×10-3T的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向内．一质量为m=6.4×10-27kg、电荷量为q=-3.2×10-19C的带电粒子从A点以速度…”主要考查了你对 【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/202304/441560.html
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粒子做圆周运动有：