一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L),要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?

◎ 题目

一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L),要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
魔方格

◎ 答案


由于不知道粒子的电性,所以要分为两种情况来分析
(1)若带电粒子带正电
带电粒子在磁场中沿逆时针方向运动,当运动轨迹刚好与磁场右边界相切时,轨道半径R-Rcosθ=L
则有R=
L
1-cosθ
,又因R=
mv
qB

则速度为v=
qBL
m(1-cosθ)

即带电粒子要穿过磁场,速度要大于
qBl
m(1-cosθ)

(2)若带电粒子带负电
带电粒子在磁场中沿顺时针方向运动,当运动轨迹刚好与磁场右边界相切时,轨道半径R+Rcosθ=L
R=
L
1+cosθ
,又因R=
mv
qB

则速度v=
qBL
m(1+cosθ)

带电粒子要穿过磁场,速度要大于
qBL
m(1+cosθ)

答:带正电的粒子要穿过磁场,速度要大于
qBL
m(1-cosθ)
,带负电的粒子要穿过磁场,速度要大于
qBL
m(1+cosθ)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L),要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?…”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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