如图所示,在边长为L的等边三角形ACD区域内,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.现有一束

2025-05-07 11:40:37
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(1)设粒子在磁场中运动的轨道半径为r,则
qv0B=m

v
r
    
解得:r=
mv0
qB
    
(2)设粒子从CD边飞出磁场的最小半径为r1,对应最小速度为v1,则
r1=
L
4
sin60°=
3
L
8
        
qv1B=m
v
r1

解得:v1=
3
qBL
8m
          
设粒子能从D点飞出磁场,对应的半径为r2,速度为v2,圆心角为α,则
r
 
=(L-
L
4
2+(r2-
3
L
4
2       
sinα=
3L
4r2
                     
解得:r2=
3
L
2
    α=60°         
由几何关系可知,粒子能从D点飞出磁场,且飞出时速度方向沿AD方向
由于qv2B=m
v
r2

解得:v2=
3
qBL
2m

所以速度大小应满足的条件:
3
qBL
8m
<v<
3
qBL
2m

答:(1)若粒子进入磁场时的速度大小为v0,粒子在磁场中运动的轨道半径为
mv0
qB

(2)为使粒子能从CD边飞出磁场,粒子进入磁场时的速度大小应满足的条件为
3
qBL
8m
<v<
3
qBL
2m