一足夠長的矩形區域abcd內充滿磁感應強度為B，方向垂直紙面向裏的勻強磁場，矩形區域的左邊界ad寬為L，現從a...

問題詳情：

一足夠長的矩形區域abcd內充滿磁感應強度為B，方向垂直紙面向裏的勻強磁場，矩形區域的左邊界ad寬為L，現從ad中點O垂直於磁場*入一帶電粒子，速度大小為v0方向與ad邊夾角為30°，如圖所示．已知粒子的電荷量為q，質量為m（重力不計）．

（1）若粒子帶負電，且恰能從d點*出磁場，求v0的大小；

（2）若粒子帶正電，使粒子能從ab邊*出磁場，求v0的取值範圍以及該範圍內粒子在磁場中運動時間t的範圍．

【回答】

（1）由圖可知：

據洛倫茲力提供向心力，得：

則

（2）當v0最大時：

得R1=L    

則：

當v0最小值：

得：

則

帶電粒子從ab邊*出磁場，當速度為vmax時，運動時間最短．

速度為vmin時運動時間最長：

∴粒子運動時間t的範圍

答：（1）粒子帶負電，且恰能從d點*出磁場，；

（2）粒子帶正電，使粒子能從ab邊*出磁場，v0的取值範圍，粒子在磁場中運動時間t的範圍．

知識點：質譜儀與迴旋加速器

題型：計算題