如图所示,虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界,磁场的方向都垂直于纸面向里.区域1的磁感应强度的大小为B,区域2的磁感应强度为23B.两个区域的宽度为L.一质量为m,电荷量-物理

题目简介

如图所示,虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界,磁场的方向都垂直于纸面向里.区域1的磁感应强度的大小为B,区域2的磁感应强度为23B.两个区域的宽度为L.一质量为m,电荷量-物理

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如图所示,虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界,磁场的方向都垂直于纸面向里.区域1的磁感应强度的大小为B,区域2的磁感应强度为
2
3
B
.两个区域的宽度为L.一质量为m,电荷量为+q的粒子,沿垂直于区域1的边界方向,从区域1的边界上的P点射入区域1并进入区域2最后恰未能穿出区域2.求此带电粒子的速度.不计重力.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案


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设粒子的速度为v,用R1表示粒子在区域1中做圆周运动的轨道半径,有qvB=m
v2
R1
;得R1=class="stub"mv
qB

用R2表示粒子在区域2中做圆周运动的轨道半径,有qvclass="stub"2
3
B=m
v2
R2
;得R2=class="stub"3mv
2qB
=class="stub"3
2
R1

在区域1中运动的轨道与在区域2中运动的轨迹在P1点相切,两段轨迹的圆心都在PO1所在的直线上,且O1落在上边界处.设∠PO1P1=θ,则有
L=R1sinθ;          ③
L=R2-R2cos(90°-θ);④
联立②③④得,R1=class="stub"5L
3

代入①式得:v=class="stub"5LqB
3m

答:此带电粒子的速度v=class="stub"5LqB
3m

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