长为L的水平板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁

◎ 题目

长为L的水平板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子打在极板上,可采用的办法是(  )
A.使粒子的速度v<
BqL
4m
B.使粒子的速度v>
5BqL
4m
C.使粒子的速度v>
BqL
m
D.使粒子的速度
BqL
4m
<v<
5BqL
4m

◎ 答案

如图所示,由题意知,带正电的粒子从左边射出磁场,其在磁场中圆周运动的半径R
L
4
,故粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供向心力即:qvB=m
v2
R

可得粒子做圆周运动的半径:R=
mv
qB

粒子不从左边射出,则:
mv
qB
L
4

即:v>
qBL
4m

带正电的粒子不从右边射出,如图所示,此时粒子的最大半径为R,由上图可知:R2=L2+(R-
L
2
2
可得粒子圆周运动的最大半径:R=
5L
4

又因为粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,粒子不从右边射出,则:
mv
qB
5L
4

即:v<
5qBL
4m

故欲使粒子打在极板上,粒子的速度必须满足
BqL
4m
<v<
5BqL
4m
,故D正确
故选:D

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“长为L的水平板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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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