题目内容
【题目】如图所示,在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计),从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域,并从CD边射出。若该三角形两直角边的边长均为2a,求:
(1)粒子入射速度大小的范围;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)若使粒子从CD边射出,会有两个临界位置,第一个临界位置是从C点射出,此时运行半径最小
由可得
第二个临界位置是与AD边相切时,轨迹半径最大,由几何关系
得
再由可得
使粒子从CD边射出粒子入射速度大小的范围是
(2)当粒子从三角形AC边射出时,粒子在磁场中运动时间最长,由于此时粒子做圆周运动的圆心角为180°,所以
因为粒子在磁场中运动的周期为
得
故其最长时间应为
练习册系列答案
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