如图所示,一个质量为m,电荷量为e的质子从O点以速度v0垂直NP板射入两板之间区域,两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板之间距离为d,板长也为d,O点是NP板的正中间

◎ 题目

如图所示,一个质量为m,电荷量为e的质子从O点以速度v0垂直NP板射入两板之间区域,两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板之间距离为d,板长也为d,O点是NP板的正中间,为使粒子能射出两板间,试求磁感应强度B的大小.

◎ 答案

当粒子从a点射出时,轨迹半径最小,设为r1.对应的速度最小,设为v1.当粒子从从b点射出时,轨迹半径最大,设为r2.对应的速度最大,设为v2.根据几何关系得:
r1=
1
4
d,
r22=d2+(r2-
1
2
d)2
则得:r2=
5
4
d,
根据牛顿第二定律得:ev0B=m
v02
r

得:B=
mv0
qr

故有:B1=
4mv0
de
,B2=
5mv0
4de

所以要使粒子能从ab边射出磁场,v0的大小范围为
5mv0
4de
≤B≤
4mv0
de

答:要使粒子能从ab边射出磁场,v0的大小范围为
5mv0
4de
≤B≤
4mv0
de

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个质量为m,电荷量为e的质子从O点以速度v0垂直NP板射入两板之间区域,两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板之间距离为d,板长也为d,O点是NP板的正中间…”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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