长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,两极板不带电,现有质量为m、电量

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  • 解如图所示:

    由题意知,带负电的粒子不从左边射出磁场,其在磁场中圆周运动的半径R≥

    L

    4,∵粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供向心力即:

    qvB=m

    v2

    R可得粒子做圆周运动的半径R=[mv/qB]

    粒子不从左边射出,则[mv/qB≥

    L

    4],即v≥

    qBL

    4m

    带负电的粒子不从右边射出,如图所示,此时粒子的最大半径为R,由上图可知:

    R2=L2+(R−

    L

    2)2

    可得粒子圆周运动的最大半径R=[5L/4]

    又因为粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,粒子不从右边射出,则

    [mv/qB≤

    5L

    4]

    即:此时v≤

    5qBL

    4m

    所以粒子不从磁场区域射出速度满足[qBL/4m≤v≤

    5qBL

    4m]

    答:带负电的粒子打到极板上的速度范围为[qBL/4m≤v≤

    5qBL

    4m]

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