如圖寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MM′和NN′是它的兩條邊界.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為+q的帶電粒子沿圖示方向與磁場邊界夾角為60°垂直磁場射入.要使粒子不能從邊界NN′射出,則粒子入射速率的最大值是(  )
A.
2qBd
m
B.
2qBd
3m
C.
4qBd
3m
D.
5qBd
3m
精英家教網(wǎng)

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設(shè)帶電粒子速率為v,軌跡半徑為R,則由牛頓第二定律得,
    qvB=m
v2
R

得到,R=
mv
qB
,可見,帶電粒子速率越大,軌跡半徑越大,當(dāng)軌跡恰好與邊界NN′相切時(shí),粒子恰好不能從邊界NN′射出,如圖,由幾何知識得到,R=2d.
則粒子入射速率的最大值v=
qBR
m
=
2qBd
m

故選A
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,邊長為L的閉合正方形金屬線框的電阻為R,以速度v勻速穿過寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,磁場方向與線框平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若L<d,線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為
2B2L3v
R
2B2L3v
R
;若L>d,線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為
2B2L2dv
R
2B2L2dv
R

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MM′和NN′是它的兩條邊界.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為+q的帶電粒子沿圖示方向與磁場邊界夾角為60°垂直磁場射入.要使粒子不能從邊界NN′射出,則粒子入射速率的最大值是( 。

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年湖北省黃岡中學(xué)高二(上)期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MM′和NN′是它的兩條邊界.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為+q的帶電粒子沿圖示方向與磁場邊界夾角為60°垂直磁場射入.要使粒子不能從邊界NN′射出,則粒子入射速率的最大值是( )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:湖北省期中題 題型:不定項(xiàng)選擇

如圖寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MM'和NN'是它的兩條邊界.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為+q的帶電粒子沿圖示方向與磁場邊界夾角為60°垂直磁場射入.要使粒子不能從邊界NN'射出,則粒子入射速率的最大值是
[     ]
A.2qBd/m      
B.2qBd/3m      
C.4qBd/3m     
D.5qBd/3m

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