如图所示空间存在水平方向足够长的匀强磁场,高度为2h,

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/03 00:49:08
如图所示空间存在水平方向足够长的匀强磁场,高度为2h,磁感应强度为B,一个质量为M带电量为q的带正电的微粒从中点O以水平速度 射入,下列说法正确的是 ( )
A、要使粒子沿水平方向直线运动,应满足 v0=mg/Bq
B、要使粒子沿水平方向直线运动,与初速度 无关
C、要使粒子不从磁场射出,应满足 v0<=mg/Bq+Bqh/2m
D、要使粒子不从磁场射出,应满足 v0<=Bqh/2m

如图所示空间存在水平方向足够长的匀强磁场,高度为2h,磁感应强度为B,一个质量为M带电量为q的带正电的微粒从中点O以水平速度 射入,下列说法正确的是 ( )
A、要使粒子沿水平方向直线运动,应满足 v0=mg/Bq
B、要使粒子沿水平方向直线运动,与初速度 无关
C、要使粒子不从磁场射出,应满足 v0<=mg/Bq+Bqh/2m
D、要使粒子不从磁场射出,应满足 v0<=Bqh/2m

粒子在匀强磁场中做直线运动有两种情况,
一种是速度方向平行与磁感线方向,其它力的合力与速度方向相同,
一种是速度方向垂直与磁感线方向,其它力的合力等于洛伦兹力,
该题目重力方向竖直,速度方向水平,显然只能满足第二种情况,所以qvB=mg,解得A选项正确,
我看不见你的图,只能按照开始时,库仑力的方向向上来计算,
如果初速度v=mg/Bq+Bqh/2m 那么开始时,会向上偏转,随着偏转的过程,洛伦兹力会竖直分量会减小,直到速度偏到与水平方向夹角为θ时,不再向上偏转,重力做负功,速度减小,洛伦兹力减小,改为向下偏转,当然上面是假设它可以达到夹角θ,实际情况是不会达到θ,如果假定磁场的宽度远大于h,粒子会上升一段高度d后,速度减小,洛伦兹力减小,再沿水平方向运动,轨迹就像y=ArcTan[x]的图象一样(只是类似),我们只需要根据机械能守恒,令上升的高度d=h就可以算出初速度v0了.
q *v1 *B=m*g,
1/2 *m *(v1^2-v0^2)=-m*g*h,
解得
v0 = √[2 g h + (g^2 m^2)/(B^2 q^2)],
v1 = (g m)/(B q),
显示不是C选项,也不是D选项,所以CD错误.

结论:选A

图在哪里呢?而且也问错地方了