如圖所示,兩個(gè)同心圓半徑分別為r和2r,在兩圓之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.圓心0處有一放射源,放射出的粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為q,假設(shè)粒子速度方向都和紙面平行.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/a1ec08fa513d2697b55a7eda56fbb2fb4216d8a8.jpg)
(1)圖中箭頭表示某一粒子初速度的方向,OA與初速度方向的夾角為60°,要想使該粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)第一次通過(guò)A點(diǎn),則初速度的大小是多少?
(2)要使粒子不穿出環(huán)形區(qū)域,則粒子的初速度不能超過(guò)多少?
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/8644ebf81a4c510fde4c949d6359252dd52aa5a8.jpg)
(1)如圖所示,設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R
1,則由幾何關(guān)系得:
R1=r由
qv1B=m得:
v1=(2)如圖所示,設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R
2,則由幾何關(guān)系得:
(2r?R2)2=+r2得:
R2=由:
qv2B=m得:
v2=答:(1)要想使該粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)第一次通過(guò)A點(diǎn),則初速度的大小是
v1=;
(2)要使粒子不穿出環(huán)形區(qū)域,則粒子的初速度不能超過(guò)
v2=.