一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从a...
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问题详情:
一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场*入一带电粒子,速度大小为v0方向与ad边夹角为30°,如图所示.已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计).
(1)若粒子带负电,且恰能从d点*出磁场,求v0的大小;
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边*出磁场,求v0的取值范围以及该范围内粒子在磁场中运动时间t的范围.
【回答】
(1)由图可知:
据洛伦兹力提供向心力,得:
则
(2)当v0最大时:
得R1=L
则:
当v0最小值:
得:
则
带电粒子从ab边*出磁场,当速度为vmax时,运动时间最短.
速度为vmin时运动时间最长:
∴粒子运动时间t的范围
答:(1)粒子带负电,且恰能从d点*出磁场,;
(2)粒子带正电,使粒子能从ab边*出磁场,v0的取值范围,粒子在磁场中运动时间t的范围.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:计算题
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