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如图,内圆半径为r、外圆半径为3r的两个圆形区域之间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.左侧的平行板电容器两板间电压为U,靠近M板处静止释放质量为m、电量为q的正离子,经
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问题描述:

如图,内圆半径为r、外圆半径为3r的两个圆形区域之间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.左侧的平行板电容器两板间电压为U,靠近M板处静止释放质量为m、电量为q的正离子,经过电场加速后从N板小孔射出,并沿圆形直径方向射入磁场,不计离子的重力,忽略平行板外的电场.求:

(1)离子从N板小孔射出时的速率;

(2)离子在磁场中做圆周运动的周期;

(3)要使离子不进入小圆内部区域,磁感应强度B的取值范围.

柳俊中回答:
  (1)设离子射入匀强磁场时的速率为v,由动能定理得:qU=12
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