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河北涿州中学 作业 班级：高三 班 姓名学号科目：高三物理 编写：孟祥东 第周 第次 学习内容：磁场对运动电荷的作用-21如图所示，在真空中半径r3.0102 m的圆形区域内，有磁感应强度B0.2 T，方向如图的匀强磁场，一批带正电的粒子以初速度v01.0106 m/s，从磁场边界上直径ab的一端a沿着各个方向射入磁场，且初速度方向与磁场方向都垂直，该粒子的比荷为q/m1.0108 C/kg，不计粒子重力求：(1)粒子的轨迹半径；(2)粒子在磁场中运动的最长时间；(3)若射入磁场的速度改为v03.0105 m/s，其他条件不变，试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域(sin 370.6，cos 370.8)2.如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角=30、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电荷量为q,ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间. 1解析：(1)由牛顿第二定律可求得粒子在磁场中运动的半径qv0Bm，R5.0102 m.(2)由于Rr，要使粒子在磁场中运动的时间最长，则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弧长最长，从右图中可以看出，以直径ab为弦、R为半径所作的圆周，粒子运动时间最长，T，运动时间tmT，又sin ，所以tm6.5108 s.(3)R1.5102 m，粒子在磁场中可能出现的区域见答案图所示(以aO为直径的半圆加上以a为圆心，aO为半径所作圆与磁场相交的部分)答案：(1)5.0102 m(2)6.5108 s(3)高考资源网()来源：高考资源网版权所有：高考资源网(www.k s 5 )2.解析:（1）若粒子速度为v0，则qv0B=m,所以有R=设圆心在O1处对应圆弧与ab边相切，相应速度为v1，则R1+R1sin =将R1=代入上式可得，v01=类似地，设圆心在O2处对应圆孤与cd边相切，相应速度为v02，则R2-R2sin =将R2=代入上式可得，v02=所以粒子能从ab边上射出磁场的v0应满足v0(2)由t=T及T=可知，粒子在磁场中经过的弧所对的圆心角越大，在磁场中运动的时间也越长.由图可知，
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