题目内容
如图所示,长为L的水平极板间有垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电.现有质量为m、电荷量为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,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是
( )
A.使粒子的速度v<
B.使粒子的速度v>
C.使粒子的速度v>
D.使粒子的速度<v<
【答案】
AB
【解析】 由左手定则判得粒子在磁场中间向上偏,做匀速圆周运动.很明显,圆周运动的半径大于某值r1时粒子可以从极板右边穿出,而半径小于某值r2时粒子可从极板的左边穿出
现在问题归结为求粒子能从右边穿出时r的最小值r1以及粒子从左边穿出时r的最大值r2.在图中由几何知识得,粒子擦着板从右边穿出时,圆心在O点,有
r=L2+(r1-)2,得r1=.
由于r1=,得v1=,
所以v>时粒子能从右边穿出.
粒子擦着上板从左边穿出时,圆心在O′点,有r2=,
由r2=,得v2=,
所以v<时粒子能从左边穿出.
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