实用标准文案精彩文档带电粒子在磁场中运动最小面积问题例1.在xOy平面内有许多电子(质量为m,电荷量为e),从坐标原点O不断以相同大小的速度v0沿不同的方向射入第一象限,如图所示.现加上一个垂直于xOy平面的磁感应强度为B的匀强磁场,要求这些电子穿过该磁场后都能沿平行于x轴正方向运动,试求出符合条件的磁场最小面积.例2.一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向夹角30°,如图所示(粒子重力忽略不计).试求:(1)圆形磁场区域的最小面积.(2)粒子从O点进入磁场区域到达b点所经历的时间.(3)b点的坐标.例3.一个质量为m,带+q电量的粒子在BC边上的M点以速度v垂直于BC边飞入正三角形ABC。为了使该粒子能在AC边上的N点图示(CM=CN)垂直于AC边飞出三角形ABC,可在适当的位置加一个垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场.若此磁场仅分布在一个也是正三角形的区域内,且不计粒子的重力.试求:(1)粒子在磁场里运动的轨迹半径r及周期T;(2)该粒子在磁场里运动的时间t;(3)该正三角形磁场区域的最小边长;针对训练1.(09年海南高考)如图甲所示,ABCD是边长为a的正方形.质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域.在正方形内适当区域中有匀强磁场.电子从BC边上的任意点入射,都只能从A点射出磁场.不计重力,求:(1)此匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向.(2)此匀强磁场区域的最小面积.2.(09年福建卷)图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在Y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。(1)求上述粒子的比荷q/m(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。实用标准文案精彩文档3、(1994年全国高考试题)如图12所示,一带电质点,质量为m,电量为q,以平行于Ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域。为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于Ox轴的速度v射出,可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这圆形磁场区域的最小半径。重力忽略不计。4.[2010·宁波模拟]如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,板长L=23d,B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成60°角,K与N间的距离KN=a.现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v0不断射入,不计粒子所受的重力.(1)若在A、B板上加一恒定电压U=U0,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U0的大小.(2)若在A、B板上加上如图乙所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中T=2Lv0,且粒子只在0~T2时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?(3)在NM和NP两挡板所夹的某一区域存在一垂直纸面向里的匀强磁场,使满足条件(2)从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求该磁场的磁感应强度的最小值.5.如图,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场,电场强度大小为E,方向竖直向上.当粒子穿出电场时速率变为原来的2倍.已知带电粒子的质量为m,电荷量为q,重力不计.粒子进入磁场前的速度与水平...