题目内容
如图所示,两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电荷量为q,假设粒子速度方向都和纸面平行, 不计粒子重力。
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(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向,OA与初速度方向夹角为60°,要想使该粒子经过磁场第一次通过A点,则初速度的大小是多少?
(2)要使粒子不穿出环形区域,则粒子的初速度不能超过多少?
(1)
(2)![]()
【解析】
试题分析:如图所示,设粒子在磁场中的轨道半径为
,则由几何关系可得:
,又
,联立解得![]()
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(2)设粒子轨迹与磁场外界相切时,粒子在磁场中的轨道半径为
,则由几何关系有:
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可得:
,又
,可得![]()
故要使粒子不穿出环形区域,粒子的初速度不能超过![]()
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.
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