如图1所示.宽度为的竖直狭长区域内(边界为).存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场.电场强度的大小为.表示电场方向竖直向上.时.一带正电.质量为的微粒从左边界上的点以水平速度射入该区域.沿直线匀速运动到点后.做一次完整的匀速圆周运动.再沿直线匀速运动到右边界上的点.为线段的中点.重力加速度为g.上述....为已知量. (1)求微粒所带电荷题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图1所示，宽度为的竖直狭长区域内（边界为），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为，表示电场方向竖直向上。时，一带正电、质量为的微粒从左边界上的点以水平速度射入该区域，沿直线匀速运动到点后，做一次完整的匀速圆周运动，再沿直线匀速运动到右边界上的点。为线段的中点，重力加速度为g。上述、、、、为已知量。

(1)求微粒所带电荷量和磁感应强度的大小；

(2)求电场变化的周期；

(3)改变宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求的最小值。

解析：

（1）微粒作直线运动，则 ① 2分

微粒作圆周运动，则 ② 2分

联立①②得 ③ 1分 ④ 1分

（2）设粒子从N₁运动到Q的时间为t₁，作圆周运动的周期为t₂，则

⑤ 1分 ⑥ 1分

1分 ⑦ {也可以用代替第7式}

联立③④⑤⑥⑦得 ⑧ 2分

电场变化的周期 ⑨ 1分

（3）若粒子能完成题述的运动过程，要求d≥2R (10) 2分

联立③④⑥得（11） 1分

设N₁Q段直线运动的最短时间为t_min，由⑤（10）（11）得

因t₂不变，T的最小值₃_分

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(1)求微粒所带电荷量和磁感应强度的大小；

(2)求电场变化的周期；

(3)改变宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求的最小值。

(16分)
如图1所示，宽度为的竖直狭长区域内（边界为），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为，表示电场方向竖直向上。时，一带正电、质量为的微粒从左边界上的点以水平速度射入该区域，沿直线运动到点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的点。为线段的中点，重力加速度为g。上述、、、、为已知量。
(1)求微粒所带电荷量和磁感应强度的大小；
(2)求电场变化的周期；
(3)改变宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求的最小值。

（2010·安徽卷）23.(16分)如图1所示，宽度为的竖直狭长区域内（边界为），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为，表示电场方向竖直向上。时，一带正电、质量为的微粒从左边界上的点以水平速度射入该区域，沿直线运动到点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的点。为线段的中点，重力加速度为g。上述、、、、为已知量。

(1)求微粒所带电荷量和磁感应强度的大小；
(2)求电场变化的周期；
(3)改变宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求的最小值。