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【题目】一带电质点,质量为m、电荷量为q,以平行于Ox轴的速度vy轴上的a点射入图中第象限所示的区域(下图所示).为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于Ox轴的速度v射出,可在适当的地方加一个垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场.若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这圆形磁场区域的最小半径,重力忽略不计.

【答案】

【解析】质点进入xOy平面的磁场区域内做匀速圆周运动,由

qvBmR

据题意,要求质点垂直Ox轴射出,它在磁场区域内必经过圆周,且此圆周应与入射和出射的方向线相切,过这两个切点MN作入射和出射方向的垂线,其交点O′即为圆心(下图所示).因此该粒子在磁场内的轨道就是以O′为圆心,R为半径的一段圆弧 (图中虚线圆弧)

在通过MN两点的所有圆周中,以MN为直径的圆周最小(如图中实线所示).因此所求圆形区域的最小半径为

rminMN·R.

练习册系列答案
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