解题思路:正离子进入磁场做匀速圆周运动.根据洛伦兹力等于向心力,得到速度表达式.当离子的轨迹半径小于D时,离子将不从PQ边界射出;从MN上射出点离O的最大距离等于轨迹的直径,结合几何关系求解.
根据牛顿第二定律得:
Bqv=m
v2
R
得,v=[BqR/m]
当R<D时,即得:v<[BqD/m]时,粒子从MN边界射出
所以从MN边界射出的范围为(0,0)和(0,2D);
当R>D时,即得:v>[BqD/m]时,粒子从PQ边界射出,
所以从PQ边界射出的范围为(D,0)和(D,D).
答:粒子从MN边界射出,射出的范围为(0,0)和(0,2D);粒子从PQ边界射出,射出的范围为(D,0)和(D,D).
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
考点点评: 本题是磁场中边界问题,关键抓住R=D这一临界情况,再进行分析.