(16分)如图所示宽度为d的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小为B的无限大匀强磁场,现有一质量为m,带电量为+q的粒子在纸面内以某一速度从此区域下边缘上的A点射

◎ 题目

(16分)如图所示宽度为d的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小为B的无限大匀强磁场,现有一质量为m,带电量为+q的粒子在纸面内以某一速度从此区域下边缘上的A点射入,其方向与下边缘线成30°角,粒子能回到A点,(不计重力)试求:
(1)速度v的大小;
(2)粒子从A点出发,再次回到A点时所用的时间。

◎ 答案

(1)
(2)

◎ 解析

(1)粒子运动如图所示,由图示的几何关系可知

  (1分)
粒子在磁场中的轨道半径为r,
则有 (2分)
解得(1分)
此时,粒子可按图中轨道返到A点,
(2)进入磁场前粒子匀速直线运动的距离 (2分)
匀速直线运动的时间 (2分)
进入磁场后就粒子做匀速圆周运动的时间
(2分)
 (2分)
从磁场出来到A点的时间 (2分)
总时间 (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(16分)如图所示宽度为d的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小为B的无限大匀强磁场,现有一质量为m,带电量为+q的粒子在纸面内以某一速度从此区域下边缘上的A点射…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  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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