如圖所示，在xoy平面內(nèi)有很多質(zhì)量為m、電量為e的電子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O不斷以相同的速率V0沿不同方向平行xoy平面射入第I象限�，F(xiàn)加一垂直xoy平面向里、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，要求這些入射電子穿過磁場都能平行于x軸且沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)。求符合條件的磁場的最小面積。（不考慮電子之間的相互作用）
如圖21所示，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為。在由O點(diǎn)射入第I象限的所有電子中，沿y軸正方向射出的電子轉(zhuǎn)過1/4圓周，速度變?yōu)檠豿軸正方向，這條軌跡為磁場區(qū)域的上邊界。下面確定磁場區(qū)域的下邊界。
設(shè)某電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心O/與O點(diǎn)的連線與y軸正方向夾角為θ，若離開磁場時(shí)電子速度變?yōu)檠豿軸正方向，其射出點(diǎn)（也就是軌跡與磁場邊界的交點(diǎn)）的坐標(biāo)為（x，y）。由圖中幾何關(guān)系可得

x=Rsinθ，y=R-Rcosθ，
消去參數(shù)θ可知磁場區(qū)域的下邊界滿足的方程為x2+(R-y)2=R2，(x>0，y>0)
這是一個(gè)圓的方程，圓心在（0，R）處。磁場區(qū)域?yàn)閳D中兩條圓弧所圍成的面積。磁場的最小面積為;
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（13分）在以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心、邊長為L的正方形EFGH區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。在A處有一個(gè)粒子源，可以連續(xù)不斷的沿-x方向射入速度不同的帶電粒子，且都能從磁場的上邊界射出。已知粒子的質(zhì)量為m，電量大小為q，重力不計(jì)，不考慮粒子間的相互作用。

（1）試判斷粒子的電性；
（2）求從F點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）若粒子以速度射入磁場，求粒子由EF邊射出時(shí)的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



（1）E0與E1的大��；
（2）若從M點(diǎn)射出的粒子恰從中點(diǎn)S孔垂直射入邊長為a的正方形容器中，容器中存在如　　圖所示的勻強(qiáng)磁場，已知粒子運(yùn)動(dòng)的半徑小于a。欲使粒子與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失），求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件？
（3）在PQ間還有許多水平射入電場的粒子通過電場后也能從CD邊水平射出，這些入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離應(yīng)滿足的條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

地球周圍有磁場，由太空射來的帶電粒子在此磁場中的運(yùn)動(dòng)稱為磁漂移。以下描述的是一種假設(shè)的磁漂移運(yùn)動(dòng)。一帶正電的粒子在x=0、y=0處沿y方向以某一速度v0運(yùn)動(dòng)，空間存在垂直于圖中紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在y>0的區(qū)域中，磁感強(qiáng)度為B1，在y<0的區(qū)域中磁感強(qiáng)度為B2，B2>B1，如圖所示。
⑴ 把粒子在出發(fā)點(diǎn)x=0處作為第0次過x軸，試求粒子到第n次過x軸整個(gè)過程中，在x軸方向的平均速度v與v0之比，n只取奇數(shù)。
⑵ 若B2：B1= 4，當(dāng)n很大時(shí)，v：v0趨于何值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，輕繩繞過輕滑輪連接著邊長為L的正方形導(dǎo)線框A1和物塊A2，線框A1的電阻為R，質(zhì)量為M，物塊A2的質(zhì)量為m（M>m），兩勻強(qiáng)磁場區(qū)域I、II的高度也為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向水平與線框平面垂直。線框ab邊距磁場邊界高度為h。開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，ab邊剛穿過兩磁場的分界線CC／進(jìn)入磁場II時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求：
（1）ab邊剛進(jìn)入磁場I時(shí)線框A1的速度v1；
（2）ab邊進(jìn)入磁場II后線框A1其重力的功率P；
（3）從ab邊剛進(jìn)入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容  器兩板間，距下板0.8 cm，兩板間的電勢差為300 V.如果兩板間電勢差減小到60 V，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長時(shí)間?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，相距的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同、方向相反的有界勻強(qiáng)電場，其中PT上方的電場的場強(qiáng)方向豎直向下，PT下方的電場的場強(qiáng)方向豎直向上，在電場左邊界AB上寬為的PQ區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為、質(zhì)量為的粒子。從某時(shí)刻起由Q到P點(diǎn)間的帶電粒子，依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場中，若從Q點(diǎn)射入的粒子，通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出，其軌跡如圖，若MT兩點(diǎn)的距離為。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。試求：
（1）電場強(qiáng)度與；
（2）在PQ間還有許多水平射入電場的粒子通過電場后也能垂直CD邊水平射出，這些入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離有什么規(guī)律？
（3）有一邊長為、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，將其置于CD右側(cè)，若從Q點(diǎn)射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失)，并返回Q點(diǎn)，在容器中現(xiàn)加上一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)磁場，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑小于，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小還應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量為q的離子，離子產(chǎn)生出來的速度很小，要以看做速度為0，產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓U加速后，進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的一勻強(qiáng)磁場，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)，測得P點(diǎn)到入口處S1的距離為L，則N極板為______極板，此離子荷質(zhì)比
q
m
=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖中左邊有一對(duì)平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U，兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里．圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面朝里．一正離子沿平行于金屬板面、從A點(diǎn)垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出．已知速度的偏向角為θ=90°，不計(jì)重力．求：
（1）離子速度v的大小；　
（2）離子的比荷q/m．

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