,发射速度大小都为v0,且满足v0=粒子发射方向与OC边的夹角为θ,对于mm
15
f粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是
图7A.粒子有可能打到A点B.以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短C.以θ30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出答案AD
v02qBLmv0解析根据Bqv0=m,又v0=,可得r==L,又OA=L,所以当θ=60°时,粒子经rmBq
α过A点,所以A正确;根据粒子运动的时间t=T,圆心角越大,时间越长,粒子以θ=2π60°飞入磁场中时,粒子从A点飞出,轨迹圆心角等于60°,圆心角最大,运动的时间最长,所以B错误;当粒子沿θ=0°飞入磁场中,粒子恰好从AC中点飞出,在磁场中运动时间也恰好是,θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大,在AC边上有一半区域有粒子飞6出,所以C错误,D正确.8.如图8所示,在匀强电场中建立直角坐标系xOy,y轴竖直向上,一质量为m、电荷量为+
T
q的微粒从x轴上的M点射出,方向与x轴夹角为θ,微粒恰能以速度v做匀速直线运动,
重力加速度为g
图81求匀强电场场强E;2若再叠加一圆形边界的匀强磁场,使微粒能到达x轴上的N点,M、N两点关于原点O对称,距离为L,微粒运动轨迹也关于y轴对称.已知磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向外,求磁场区域的最小面积S及微粒从M运动到N的时间t222mgπmvsi
θqBL-2mvsi
θ2θm答案1,方向竖直向上2+22qqBqBvcosθqB解析1对微粒有qE-mg=0,得E=方向竖直向上.2微粒在磁场中有qvB=m,解得R=如图所示,当PQ为圆形磁场的直径时,圆形磁场面积最小.有r=Rsi
θ
mgqmvqB
v2R
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fπmvsi
θ其面积S=πr=22
2
22
2
qB2πR2πm又T=或T=vqB
根据几何关系可知偏转角为2θ2θ2θm则在磁场中运动的时间t2=T=2πqBL-2Rsi
θMP又MP=QN=,且有t1=t3=2cosθv
mvL-2si
θqBL-2Rsi
θ2θm2θmqBL-2mvsi
θ故运动的时间t=t1+t2+t3=+=+=+vcosθqBvcosθqBqBvcosθ2θmqB
题组4带电粒子在匀强磁场中的多过程问题9.如图9所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P-2L0、Q0,-2L为坐标轴上的两个点.现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力
图9πLA.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为2B.若电子从r