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如图所示,在直角三角形adc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,∠a=60°,∠b=90°,边长ac=l,一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小

题目详情

如图所示,在直角三角形adc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,∠a=60°,∠b=90°,边长ac=l,一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场,在磁场中运动时间最长的粒子中,速度的最大值是(  )
作业帮

A.

qBl
2m

B.

3
qBl
6m

C.

3
qBl
4m

D.

qBl
6m

▼优质解答
答案和解析
,粒子沿ab边界方向射入磁场从ac边射出磁场时转过的圆心角最大,粒子在磁场中的运动时间最长,作业帮
粒子速度最大时运动轨迹与bc相切,粒子运动轨迹如图所示,
由题意可知:∠a=60°,∠b=90°,边长ac=l,则ab=
1
2
l,
四边形abdO是正方向,粒子轨道半径:r=
1
2
l,
粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得;qvB=m
v
2
m
r

粒子的最大速度,解得:vm=
qBl
2m
,故BCD错误,A正确;
故选:A.