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(2008•肇庆二模)如图所示,足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从ad边的中心O点处,垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子,v0与ad边的夹角

题目详情
(2008•肇庆二模)如图所示,足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从ad边的中心O点处,垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子,v0与ad边的夹角为30°.已知粒子质量为m,带电量为q,ad边长为L,不计粒子的重力.
(1)若要使粒子能从ab边射出磁场,求v0的大小范围;
(2)若要求粒子在磁场中运动的时间最长,此最长时间是多少?与粒子在磁场中运行最长时间相对应的v0的大小范围是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)如答图所示,当粒子的速度大于与R1相对应的速度v1时,粒子将从dc边射出.由几何关系可得:R1=L ①由洛仑兹力和向心力公式可得:mv21R1=qv1B②当粒子的速度小于与R2相对应的速度v2时,粒子将从ad边射出....