匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直射入匀强磁场,入射方向与CD边界间夹角为θ。已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从

◎ 题目

匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直射入匀强磁场,入射方向与CD边界间夹角为θ。已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,求电子的速率v0至少多大?若θ角可取任意值,v0的最小值是多少?

◎ 答案

解:本题考查圆周运动的边界问题的求解方法。当入射速率v0很小时,电子会在磁场中转动一段圆弧后又从CD一侧射出,速率越大,轨道半径越大,当轨道与边界EF相切时,电子恰好不能从EF射出,如图所示。电子恰好射出时,由几何知识可得:
r+rcosθ=d ①
又r=
由①②得v0
故电子要射出磁场,速率至少应为
由③式可知,θ=0°时,v0最小
由②式知此时半径最小,rmin,也可由轨迹分析得出上述结论

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直射入匀强磁场,入射方向与CD边界间夹角为θ。已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从…”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。

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