如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电量为+q的粒子在纸面内以速度v从A点射入,其方向与MN成30°角,A点与直线MN的距离为

◎ 题目

如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电量为+q的粒子在纸面内以速度v从A点射入,其方向与MN成30°角,A点与直线MN的距离为d,带电粒子重力不计.试求当v满足什么条件时,粒子能回到A.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)粒子运动如图所示,由图示的几何关系可知:
r=
dcot30°
sin30°
=2

3
d
qvB=m
v2
r

∴v=
2

3
Bdq
m

此时粒子可按图中轨道回到A点.
(2)由图可知,粒子在磁场中运动的圆心角为30°
所以t=
300°
360°
T=
5πm
3qB

答:(1)当v等于
2

3
Bdq
m
时,粒子能回到A点;
(2)在第(1)问的条件下,粒子在磁场中运动的时间t为
5πm
3qB

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电量为+q的粒子在纸面内以速度v从A点射入,其方向与MN成30°角,A点与直线MN的距离为…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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