(14分)如圖12所示，在坐標系xOy中，第一象限內(nèi)充滿著兩個勻強磁場a和b，OP為分界線，在區(qū)域a中，磁感應強度為2B，方向垂直于紙面向里；在區(qū)域b中，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外，P點坐標為(4l,3l)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點沿y軸負方向射入?yún)^(qū)域b，經(jīng)過一段時間后，粒子恰能經(jīng)過原點O，不計粒子重力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)粒子從P點運動到O點的時間最少是多少？
(2)粒子運動的速度可能是多少？
(1) 　(2)  (n＝1,2,3…)
(1)設粒子的入射速度為v，用Ra、Rb、Ta、Tb分別表示粒子在磁場a區(qū)和b區(qū)運動的軌道半徑和周期
則：Ra＝　Rb＝
Ta＝＝　Tb＝
粒子先從b區(qū)運動，再進入a區(qū)運動，然后從O點射出時，粒子從P運動到O點所用時間最短．如圖所示
tanα＝
得α＝37°
粒子在b區(qū)和a區(qū)運動的時間分別為：tb＝Tb
ta＝Ta

故從P點運動到O點所用最短時間為：t＝ta＋tb＝.
(2)由題意及圖可知
n(2Racosα＋2Rbcosα)＝
解得：v＝ (n＝1,2,3…)．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖13所示在平面直角坐標系xOy中，，第Ⅰ、II象限存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E，第III、Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上距原點O為d的P點以速度v0垂直于y軸射入第Ⅰ象限的電場，經(jīng)x軸射入磁場，已知，．不計粒子重力，求：

（1）粒子在磁場中運動的半徑，畫出帶電粒子運動的軌跡。
（2）從粒子射入電場開始，求粒子經(jīng)過x軸時間的可能值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強磁場區(qū)，在從ab邊離開磁場的電子中，下列判斷正確的是
A．從b點離開的電子速度最大
B．從b點離開的電子在磁場中運動時間最長
C．從b點離開的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大
D．在磁場中運動時間相同的電子，其軌跡線不一定重合

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面方向的勻強磁場，一束質(zhì)量和帶電量都相同的帶電粒子，以不同的速率，沿著相同的方向，對準圓心O射入勻強磁場，并從該磁場中射出．若帶電粒子在磁場中只受磁場力的作用，下列說法中正確的是 (   )
A．運動時間較長的，其速率一定較大
B．運動時間較長的，在磁場中通過的路程較長
C．運動時間較長的，在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度較大
D．運動時間較長的，射出磁場時側(cè)向偏移量較大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為的加速電場加速后通過直管，在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場，兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場。已知ABC是一個外邊界為等腰三角形的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，邊界AB=AC=L，，離子經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直AB邊從AB中點進入磁場。（忽略離子所受重力）

（1）若磁場的磁感應強度大小為，試求離子在磁場中做圓周運動的半徑；
（2）若離子能從AC邊穿出，試求磁場的磁感應強度大小的范圍。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在、的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于 平面向里，大小為．現(xiàn)有一質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子，從在軸上的某點P沿著與x軸成300角的方向射入磁場。不計重力的影響，則下列有關說法中正確的是
A．只要粒子的速率合適，粒子就可能通過坐標原點
B．粒子一定不可能通過坐標原點
C．粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為
D．粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，空間有垂直于xoy平面的勻強磁場.t=0的時刻，一電子以速度v0經(jīng)過x軸上的A點，方向沿x軸正方向。A點坐標為(，0)，其中R為電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑.不計重力影響，則
A．電子經(jīng)過y軸時，速度大小仍為v0
B．電子在時，第一次經(jīng)過y軸
C．電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為(0，)
D．電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為(0，)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）如圖所示，一束電子（電荷量為e）以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的勻強磁場中，電子穿出磁場時速度方向與入射方向的夾角為，電子的重力忽略不計，求：
（1）電子的質(zhì)量m ；
（2）穿過磁場的時間t 。

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