如圖，在直角坐標系xoy中，點M（0，1）處不斷向+y方向發(fā)射出大量質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子，粒子的初速度大小廣泛分布于零到v0之間。已知這些粒子此后所經(jīng)磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里，所有粒子都以+x方向穿過b區(qū)域，都沿-y的方向通過點N（3，0）。

（1）通過計算，求出符合要求的磁場范圍的最小面積；

（2）若其中速度為k1v0和k2v0的兩個粒子同時到達N點(1>k1>k2>0),求二者發(fā)射的時間差。

（1）（2）


解析:

（1）在a區(qū)域，設任一速度為v的粒子偏轉(zhuǎn)90°后從（x，y）離開磁場，由幾何關(guān)系有

，，得，上式與R無關(guān)，說明磁場右邊界是一條直線3分

左邊界是速度為v0的粒子的軌跡：，   …………………2分

此后粒子均沿+x方向穿過b區(qū)域，進入c區(qū)域，由對稱性知，其磁場區(qū)域如圖。……2分

磁場的面積              …………………3分

（2）如圖所示，速度為k1v0的粒子在a區(qū)域磁場的時間為  ……………2分

兩個階段的直線運動的時間共為       ……………2分

在c區(qū)域磁場的時間為       ……………………………2分

所以這兩個粒子的發(fā)射時間差只與t2有關(guān)

速度為k2v0的粒子在在直線運動階段的時間為  …………………2分

     ……………………………2分

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在直角坐標系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點坐標（-l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場（圖中未畫出）．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點，以平行于x軸正方向的初速度v0射入電場，并從y軸上A點（0，0.5l）射出電場，射出時速度方向與y軸負方向成30°角，此后，電子做勻速直線運動，進入磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(
3
l
6
，-l)射出，速度沿x軸負方向．不計電子重力，求：
（1）勻強電場的電場強度E的大小？
（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小？電子在磁場中運動的時間t是多少？
（3）圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在直角坐標系xOy內(nèi)，有一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的電荷從原點O沿x軸正方向以初速度為v0射出，電荷重力不計．現(xiàn)要求該電荷能通過點P（a，-b），試設計在電荷運動的空間范圍內(nèi)加上某種“場”后并運用物理知識求解的一種簡單、常規(guī)的方案．說明電荷由O到P的運動性質(zhì)并在圖中繪出電荷運動的軌跡；要有必要的運算說明你設計的方案中相關(guān)的物理量的表達式（用題設已知條件和有關(guān)常數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?浙江模擬）如圖，在直角坐標系xoy中，點M（0，1）處不斷向+y方向發(fā)射出大量質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子，粒子的初速度大小廣泛分布于零到v0之間．已知這些粒子此后所經(jīng)磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里，所有粒子都沿+x方向經(jīng)過b區(qū)域，都沿-y的方向通過點N（3，0）．
（1）通過計算，求出符合要求的磁場范圍的最小面積；
（2）若其中速度為k1v0和k2v0的兩個粒子同時到達N點（1＞k1＞k2＞0），求二者發(fā)射的時間差．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，在直角坐標系的I、II象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，第III象限有沿y軸負方向的勻強電場，第四象限內(nèi)無電場和磁場．質(zhì)量為m，電量為q的粒子由M點以速度v0沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經(jīng)N和x軸上的P點最后又回到M點．設OM=OP=l，ON=2l，求：
（1）電場強度E的大小
（2）勻強磁場磁感應強度B的大小
（3）粒子從M進入電場，經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間．

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