如图所示,真空中有一垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为同心圆,内、外半径分别为r和R.圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m、电荷量为q的带电粒子,其速度大小为

◎ 题目

如图所示,真空中有一垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为同心圆,内、外半径分别为r和R.圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m、电荷量为q的带电粒子,其速度大小为v,不计粒子重力.若R=(

2
+1)r
,为使这些粒子不射出磁场外边界,匀强磁场磁感应强度至少为多大?

◎ 答案


由题意知,磁感应强度最小时粒子轨迹与磁场外边界相切,作出粒子运动轨迹如图所示.
设粒子轨迹半径为R′,磁感应强度最小值为B,则根据洛伦兹力提供向心力:qvB=m
v2
R′

由几何关系有(R-R′)2=r2+R′2
解得:B=
mv
qr

答:匀强磁场磁感应强度至少为
mv
qr

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,真空中有一垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为同心圆,内、外半径分别为r和R.圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m、电荷量为q的带电粒子,其速度大小为…”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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