如图所示.在平面直角坐标系xOy平面内存在着方向相反的两个匀强磁场区域.其中圆心在坐标原点.半径为R的圆形区域Ⅰ内磁场方向垂直于xOy平面向里.第一象限和第四象限的圆形区域外的磁场方向垂直于xOy平面向外.MN为与x轴垂直且与y轴相距2.5R的一条直线.现有一质量为m.电荷量为+q的带电粒子.经过加速电压为U的加速电场加速后.从坐标为的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ.并题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy平面内存在着方向相反的两个匀强磁场区域，其中圆心在坐标原点、半径为R的圆形区域Ⅰ内磁场方向垂直于xOy平面向里，第一象限和第四象限的圆形区域外（区域Ⅱ）的磁场方向垂直于xOy平面向外，MN为与x轴垂直且与y轴相距2.5R的一条直线，现有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，经过加速电压为U的加速电场加速后，从坐标为(－R，0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ，并从横坐标为0.5R处的P点进入区域Ⅱ．已知粒子第一次经过直线MN和第二次经过直线MN时的速度方向恰好相反，不计粒子重力，求：

（1）粒子进入圆形区域Ⅰ时的运动速度v的大小；

（2）区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B₁、B₂的大小；

（3）粒子从A点开始到第二次经过直线MN的过程中运动的总时间t.

【答案】

（1）；（2）；；（3）

【解析】

试题分析：轨迹如图：

（1）（1分）

（1分）

（2）由图可知：

（1分）

由得（1分）

（1分）

同理可得（1分）

（3）由得（1分）

（1分）

（2分）

考点：带电粒子在磁场中的运动

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如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=2T．一对电子和正电子从O点沿纸面以相同的速度v射入磁场中，速度方向与磁场边界0x成30．角，求：电子和止电子在磁场中运动的时间为多少？
（正电子与电子质量为m=9.1×10^-31kg，正电子电量为1.6×l0^-19C，电子电量为-1.6×10^-19C）

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（1）粒子在P点的发射速度v；
（2）若粒子进入圆筒后与圆筒发生四次碰撞后又恰从孔a射出磁场，已知该带电粒子每次与圆筒发生碰撞时电量和能量都不损失，求磁感应强度B的大小．（可用三角函数表示）

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如图所示，在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域（图中未画出）；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场．一粒子源固定在x轴上的A点，A点坐标为（-L，0）．粒子源沿Y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上的C点，C点坐标为（0，2L），电子经过磁场后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON（已知电子的质量为m，电荷量为e，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用）．求：
（1）第二象限内电场强度的大小；
（2）电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角
（3）在图中画出电子进入第一象限后的轨道．

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科目：高中物理 来源： 题型：