一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b處穿過(guò)x軸，速度方向與x軸正向夾角為300，如圖所示，粒子重力不計(jì)，求：
(1)圓形磁場(chǎng)區(qū)的最小面積
(2)粒子從O點(diǎn)進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)到達(dá)b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間
(3)b點(diǎn)的坐標(biāo)
解：重力不計(jì)時(shí)，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并且離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向沿圓軌跡切向，由出射速度方向和入射速度方向可畫(huà)出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的圓軌跡的一部分，以圓軌跡的弦長(zhǎng)為直徑作圓、此圓面積即為所求圓形磁場(chǎng)區(qū)的最小面積，求出帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由幾何關(guān)系求出帶電粒子飛出磁場(chǎng)后到達(dá)b點(diǎn)過(guò)程中的位移，可求出b點(diǎn)的x坐標(biāo)，和粒子飛出磁場(chǎng)后到達(dá)b點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間。(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑。如圖，，磁場(chǎng)區(qū)域最小半徑，最小磁場(chǎng)面積(2)粒子從O至a做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從a飛出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間，所以。(3)，故b點(diǎn)的坐標(biāo)為。點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在這基礎(chǔ)上作出粒子運(yùn)動(dòng)的示意圖。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?武漢一模）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a（0，L）、一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?廈門(mén)模擬）如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑為R；P點(diǎn)離地高度也為R，傳送帶PC之間的距離為L(zhǎng)，沿逆時(shí)針?lè)较虻膫鲃?dòng)，傳送帶速度v=
2gR
，在PO的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回．物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，不計(jì)物體經(jīng)過(guò)軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度為g．求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為多大；
（2）物體返回到圓弧軌道P點(diǎn)，物體對(duì)圓弧軌道的壓力大�。�
（3）若在直線PC上方空間再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），物體從圓弧頂點(diǎn)A靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到C端后做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)離C點(diǎn)的水平距離為R，試求物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?四川模擬）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度υ0沿直線ON做勻變速運(yùn)動(dòng)，直線ON與水平面的夾角為30°．若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，重力加速度為g，且mg=Eq，則（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，足夠大的絕緣水平面上有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)以初速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．在距離A點(diǎn)L處有一寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，已知重力加速度為g，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=
2μmg
q
．則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A、適當(dāng)選取初速度v0，小物塊有可能靜止在電場(chǎng)區(qū)內(nèi)
B、無(wú)論怎樣選擇初速度v0，小物塊都不可能靜止在電場(chǎng)區(qū)內(nèi)
C、要使小物塊穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)域，初速度v0的大小應(yīng)大于2
2
μgL
D、若小物塊能穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)域，小物塊在穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中，機(jī)械能減少3μmgL

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q，另一質(zhì)量為m、電荷量為—q（q >0）的滑塊（可看作點(diǎn)電荷）從a點(diǎn)以初速皮沿水平面向Q運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為　零．已知a、b間距離為s，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g．以下判斷正確的是　　　　　 　　　　　　　　 （　 ）

　 A．滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受Q的庫(kù)侖力有可能大于滑動(dòng)摩擦力

　 B．滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的中間時(shí)刻, 速度的大小小于

　 C．此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為

　 D．Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

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