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如图所示,在边长为L的等边三角形ACD区域内,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有一束质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以某一速度从AC边中点P、平行于CD边垂直磁场射入,粒子的重力可忽略不计。
(1)若粒子进入磁场时的速度大小为v0,求粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)若粒子能从AC边飞出磁场,求粒子在磁场中运动的时间;
(3)为使粒子能从CD边飞出磁场,粒子进入磁场时的速度大小应满足什么条件?
解:(1)设粒子在磁场中运动的轨道半径为r,则

解得

 (2)粒子在磁场中运动的周期
在磁场中运动的时间

解得
(3)设粒子从CD边飞出磁场的最小半径为r1,对应最小速度为v1,则
 

解得
设粒子能从D点飞出磁场,对应的半径为r2,速度为v2,圆心角为α,则


解得
α=60°
由几何关系可知,粒子能从D点飞出磁场,且飞出时速度方向沿AD方向
由于
解得
所以速度大小应满足的条件
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?普陀区三模)如图所示,在边长为L的正方形ABCD区域内存在着场强为E的匀强电场,电场方向与AB边平行.一带电量为q的带电粒子以mv2/2从正方形ABCD一条边的中点射入(该粒子的重力不计),一段时间后,该粒子从一条边的中点射出,此时该带电粒子的动能有n种情况,则n 等于(  )

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(A)如图所示,在边长为L=1m的等边三角形ACD区域内,存在磁感应强度为B=
3
3
T、方向垂直纸面向外的匀强磁场,现有一束比荷
q
m
=102C/kg带正电粒子,从AC边中点P以平行于CD边的某一速度射入磁场,粒子的重力可忽略不计.
(1)若粒子进入磁场时的速度大小为v0=10m/s,求粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)若粒子能从AC边飞出磁场,求粒子在磁场中的运动时间;
(3)为使粒子能从CD边飞出磁场,粒子进入磁场时的速度大小应满足的条件?

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如图所示,在边长为l的正方形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场.一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T0;若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为
1
2
T0;若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,那么,该带电粒子穿过场区的时间应该是(  )

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如图所示,在边长为l的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为+q、+q、+q和-q的点电荷,求正方形中心O点的电场强度.

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精英家教网如图所示,在边长为L的等边三角形ACD区域内,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.现有一束质量为m、电荷量为+q的带电粒子,从AC边中点P、平行于CD边垂直磁场射入,粒子的重力可忽略不计.
(1)若粒子进入磁场时的速度大小为v0,求粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)为使粒子能从CD边飞出磁场,粒子进入磁场时的速度大小应满足什么条件?

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