如图所示,虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界,磁场的方向都垂直于纸面向里.区域1的磁感应强度的大小为B,区域2的磁感应强度为23B.两个区域的宽度为L.一质量为m,电荷量

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 56 阅读 [打印]
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◎ 题目

如图所示,虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界,磁场的方向都垂直于纸面向里.区域1的磁感应强度的大小为B,区域2的磁感应强度为
2
3
B
.两个区域的宽度为L.一质量为m,电荷量为+q的粒子,沿垂直于区域1的边界方向,从区域1的边界上的P点射入区域1并进入区域2最后恰未能穿出区域2.求此带电粒子的速度.不计重力.
魔方格

◎ 答案


魔方格
设粒子的速度为v,用R1表示粒子在区域1中做圆周运动的轨道半径,有qvB=m
v2
R1
;得R1=
mv
qB

用R2表示粒子在区域2中做圆周运动的轨道半径,有qv
2
3
B=m
v2
R2
;得R2=
3mv
2qB
=
3
2
R1

在区域1中运动的轨道与在区域2中运动的轨迹在P1点相切,两段轨迹的圆心都在PO1所在的直线上,且O1落在上边界处.设∠PO1P1=θ,则有
L=R1sinθ;          ③
L=R2-R2cos(90°-θ);④
联立②③④得,R1=
5L
3

代入①式得:v=
5LqB
3m

答:此带电粒子的速度v=
5LqB
3m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界,磁场的方向都垂直于纸面向里.区域1的磁感应强度的大小为B,区域2的磁感应强度为23B.两个区域的宽度为L.一质量为m,电荷量…”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。

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