如图，半径为b、圆心为Q (b, 0) 点的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在第一象限内，虚线x=2b左侧与过圆形区域最高点P的切线y=b上方所围区域有竖直向下的匀强电场。其它的地方既无电场又无磁场。一带电粒子从原点O沿x轴正方向射入磁场，经磁场偏转后从P点离开磁场进入电场，经过一段时间后，最终打在放置于x=3b的光屏上。已知粒子质量为m、电荷量为q (q> 0), 磁感应强度大小为B, 电场强度大小
，粒子重力忽略不计。求：
(1)粒子从原点O射入的速率v
(2)粒子从原点O射入至到达光屏所经历的时间t;
(3)若大量上述粒子以（1) 问中所求的速率，在xOy平 面内沿不同方向同时从原点O射入，射入方向分布 在图中45°范围内，不考虑粒子间的相互作用，求粒子先后到达光屏的最大时间差t0
(本题18分，第1小题3分，第2小题5分，第3小题10分)
（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动，设粒子运动的半径为
则有
，沿半径反向进入磁场又沿半径方向离开匀强磁场，轨迹如下图
有几何关系得
整理得
(2)粒子从O点沿x轴进入磁场后，从P点竖直向上离开磁场进入匀强电场，匀减速到0后又竖直向下匀加速进入磁场，继续圆周运动偏转90度后从x轴正方向离开磁场，如下图。
粒子在磁场中运动的周期为
，粒子在磁场中共运动两个四分之一圆周，运动的时间为
在电场中做类竖直上抛运动，
时间
粒子在无场区中做匀速直线运动到O’点时间：
粒子到屏所经历的时间：
代入速度v的表达式，得：
（3）粒子从O点沿与x轴成
入射后，速度不变，磁场不变所以半径不变。圆形磁场半径和圆周运动的半径的相同，因此图中的四边形为菱形，边长都为b,粒子沿+y方向离开磁场，再射入电场，之后又经N点沿与O点相同的入射速度离开磁场，粒子在磁场中偏转的圆心角之和为
粒子在场区中运动的时间
粒子在无场区中做匀速运动：
粒子到光屏的时间：
沿x正方向进入的粒子，最先到光屏，沿450进入粒子最后达到光屏，时间差为：
得：
考点：带电粒子在匀强磁场和匀强电场中的运动
小学夺冠AB卷系列答案
ABC考王全优卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
（2006?重庆）如图，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内．小球A、B质量分别为m、βm（β为待定系数）．A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞后A、B球能达到的最大高度均为| 1 | 4 |
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图，半径为R=10cm的光滑大圆环竖直放置，轻质弹簧的一端固定在圆环上的A点，A点与圆心O在同一高度，另一端与小球B相连，B球穿在大圆环上．当弹簧与水平线OA成370角时，小球B恰处于平衡状态．已知小球B的重力为15N，弹簧的劲度系数为350N/m，求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
（1）、下列说法中正确的是查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源：2011-2012学年江西省上饶市高三第二次模拟考试理科综合物理试卷（解析版） 题型：计算题
如图是半径为R的玻璃半圆柱体横截面，圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直．光线1的入射点A为圆柱面顶点，光线2的入射点为B， ∠AOB＝60°，玻璃对红光的折射率为
。
求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com