题目内容

如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t．若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，求带电粒子的比荷．
分析：不加磁场时粒子做匀速直线运动；加入磁场后，带电粒子在磁场中做圆周运动，已知偏向角则由几何关系可确定圆弧所对应的圆心角，则可求得圆的半径，由洛仑兹力充当向心力可求得带电粒子的比荷．
解答：解：由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系l=Rsin 60°；
由Bqv0=m
v02
R

得R=
mv0
qB

故l=
mv0
qB
sin 60°，
又未加磁场时有l=v0t，所以可求得
比荷
q
m
=
sin60°
Bt
．
点评：带电粒子在磁场中的运动类题目关键在于确定圆心和半径，然后由向心力公式即可确定半径公式，由几何关系即可求解．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，在纸平面内建立的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场．现有一质量为m，电量为e的电子从第一象限的某点P（L，
3
8
L）以初速度v0沿x轴的负方向开始运动，经过x轴上的点Q（
L
4
，0）进入第四象限，做一段直线运动后，进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域（如图虚线框内），磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子偏转后恰好经过坐标原点O，并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力．求：
（1）电子经过Q点的速度v；
（2）该匀强磁场的磁感应强度B
（3）矩形匀强磁场区的最小面积S．
如图所示，在平行板电容器的两板之间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，方向竖直向下，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一垂直纸面的矩形匀强磁场区域，磁感应强度B2=0.25T．一束带电量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射向磁场区，粒子飞出磁场区后从A点处穿过x轴，速度方向与x轴正向夹角为θ=60°，不计离子重力，求：

（1）离子运动的速度为多大？
（2）矩形磁场区的最小面积；
（3）粒子在矩形磁场中所经历的时间．

如图所示，在一个矩形区域abcd内，有两个方向相反且都垂直纸面的匀强磁场分布在以对角线bd为边界的两个区域Ⅰ、Ⅱ内，已知ab边长为，ad与ac夹角为＝300。一质量为带电量为的粒子以速度V0从Ⅰ区边缘a点沿ad方向射入磁场，随后粒子经过ac与bd交点o进入Ⅱ区（粒子重力不计）。

1.求Ⅰ区的磁感应强度的方向和大小

2.如果粒子最终能从cd边射出磁场，求Ⅱ区磁感应强度应满足的条件

 

如图所示，在一个矩形区域abcd内，有两个方向相反且都垂直纸面的匀强磁场分布在以对角线bd为边界的两个区域Ⅰ、Ⅱ内，已知ab边长为，ad与ac夹角为＝300。一质量为带电量为的粒子以速度V0从Ⅰ区边缘a点沿ad方向射入磁场，随后粒子经过ac与bd交点o进入Ⅱ区（粒子重力不计）。

【小题1】求Ⅰ区的磁感应强度的方向和大小
【小题2】如果粒子最终能从cd边射出磁场，求Ⅱ区磁感应强度应满足的条件

如图所示，在一个矩形区域abcd内，有两个方向相反且都垂直纸面的匀强磁场分布在以对角线bd为边界的两个区域Ⅰ、Ⅱ内，已知ab边长为，ad与ac夹角为＝300。一质量为带电量为的粒子以速度V0从Ⅰ区边缘a点沿ad方向射入磁场，随后粒子经过ac与bd交点o进入Ⅱ区（粒子重力不计）。

1.求Ⅰ区的磁感应强度的方向和大小

2.如果粒子最终能从cd边射出磁场，求Ⅱ区磁感应强度应满足的条件

 

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