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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 困难
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如题图所示,在半径为a的圆柱空间中(图中圆为其横截面)充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,其方向平行于轴线远离读者.在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.6a的刚性等边三角形框架ΔDEF,其中心O位于圆柱的轴线上.DE边上S点()处有一发射带电粒子的源,发射粒子的方向皆在题图中截面内且垂直于DE边向下。发射粒子的电量皆为q(>0),质量皆为m,但速度v有各种不同的数值。若这些粒子与三角形框架的碰撞无能量损失(不能与圆柱壁相碰),电量也无变化,且每一次碰撞时速度方向均垂直于被碰的边。试问:

(1)带电粒子经多长时间第一次与DE边相碰?
(2)带电粒子速度v的大小取哪些数值时可使S点发出的粒子最终又回到S点?
(3)这些粒子中,回到S点所用的最短时间是多少?

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如题图所示,在半径为a的圆柱空间中(图中圆为其横截面)充满磁