定则可知,该粒子带负电荷。
粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径
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R=r
①
又
qvB=mv2
②
R
则粒子的比荷
qv
③
mBr
(2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变60°角,故AD弧所对应的圆心角为60°,粒子
做国,圆周运动的半径
R=rcot30°=3r
④
又
R=m
mvqB
⑤
所以
B=
3
B
⑥
3
粒子在磁场中飞行时间
t=1T12m3r
⑦
66qB3v
25.(22分)(1)设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2,由题意知,A、B做匀速圆周运动的角速相同,其为ω。由牛顿运动运动定律,有FA=m1ω2r1FB=m2ω2r2FA=FB设A、B之间的距离为r,又r=r1+r2,由上述各式得
r=
m1m2m2
r1
①
由万有引力定律,有
FA=G
m1m2r2
将①代入得
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FA=G
m1
m1m23m22
r
2
令
FA=G
m1mr12
比较可得
mm23
②
m1m2
(2)由牛顿第二定律,有
G
m1mr12
m1
v2r1
③
又可见星A的轨道半径
r1=
vT2
④
由②③④式可得
m23m1m22
v3T2G
(3)将m1=6mI代入⑤式,得
m236mIm22
v3T2G
⑤
代入数据得
m236mIm22
35mI
⑥
设m2=
mI,(
>0),将其代入⑥式,得
m236mIm22
6
12
mI35mI
⑦
可见,
m23
的值随
的增大而增大,试令
2,得
6mIm22
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612
mI0125mI35mI
⑧
若使⑦式成立,则
必须大于2,即暗星B的质量m2必须大于2mI,由此得出结论:暗星B有可能是黑洞。
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