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(12分)如图所示,在竖直平面内有一边界半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m、电量为q的负点电荷从圆边缘的P点沿直径方向进入匀强磁场中,-高二物理
题目简介
(12分)如图所示,在竖直平面内有一边界半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m、电量为q的负点电荷从圆边缘的P点沿直径方向进入匀强磁场中,-高二物理
题目详情
(12分)如图所示,在竖直平面内有一边界半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m、电量为q的负点电荷从圆边缘的P点沿直径方向进入匀强磁场中,射出磁场时速度方向偏转了60°.不计点电荷的重力.
(1)求点电荷速度υ的大小?
(2)如果点电荷速度大小不变,以不同方向从P点进入圆形匀强磁场区域,点电荷在磁场中运动时间不同,求点电荷在磁场中运动的最长时间?
题型:计算题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)
(2)
试题分析:(1)如图所示,点电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心为
,从
点离开圆形匀强磁场区域,设半径为r,由图可知:
,所以
,解得
又
,故解得
(2)带电粒子在圆形匀强磁场中做匀速圆周运动的圆轨道对应的弦越长,圆心角越大,运动时间就越长.当圆形区域的直径为圆轨道的弦长时,点电荷的运动时间最长.
如图所示,
为此时的圆心,设圆心角
,则
所以
,故
因为
,
,联立解得:
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如图有一混合正离子束先后通过
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如图所示,在边长为L的正方形区
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