如图所示，有一边长为2L的正方形abcd，内部存在匀强磁场，虚线ef把正方形分成面积相等的上、下两部分，上部磁场磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，下部磁感应强度大小为0.5B，方向垂直纸面向外。P是bc边上的一点，比荷均为
的带正电粒子甲、乙先后从P点垂直于bc射入磁场，甲的速率是乙的3倍，甲经过直线ef上的Q点时速度与ef成60°角，此时乙才从P点出发，不计粒子重力。
（1）求粒子甲的速度；
（2）当粒子甲从ad边的M点离开时，粒子乙刚好经过ef下方区域中的N点，求N与直线QM的距离；
（3）当粒子甲从ad边的M点离开后经多长时间粒子乙离开磁场。
的带正电粒子甲、乙先后从P点垂直于bc射入磁场，甲的速率是乙的3倍，甲经过直线ef上的Q点时速度与ef成60°角，此时乙才从P点出发，不计粒子重力。（1）求粒子甲的速度；
（2）当粒子甲从ad边的M点离开时，粒子乙刚好经过ef下方区域中的N点，求N与直线QM的距离；
（3）当粒子甲从ad边的M点离开后经多长时间粒子乙离开磁场。
更新时间：2023-05-20 21:08:34
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【知识点】 带电粒子在直边界磁场中运动
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名校
【推荐1】某粒子控制装置中，同时利用电场和磁场来控制粒子的运动，其简化示意图如图甲所示。粒子由静止开始先经加速电场加速，然后沿平行于板面的方向从两板左侧中间位置射入偏转电场，离开偏转电场后进入偏转磁场，最后打在屏上。已知粒子的电荷量为q，质量为m，加速电压为
，偏转电场两板间距离为d，两板间的电压U随时间t变化的图像如图乙所示，由于粒子在偏转电场区域运动时间极短，粒子通过此区域时，可认为电场是不变的匀强电场；偏转磁场区域是宽度也为d的条形匀强磁场，磁场两边界与屏平行，不计粒子重力和空气阻力。求：
（1）粒子进入偏转电场时的速度
；
（2）要使所有粒子均能从偏转电场飞出，极板长度最长为多少；
（3）若偏转电场的极板长度为d，且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后，恰好垂直在屏上，则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。
，偏转电场两板间距离为d，两板间的电压U随时间t变化的图像如图乙所示，由于粒子在偏转电场区域运动时间极短，粒子通过此区域时，可认为电场是不变的匀强电场；偏转磁场区域是宽度也为d的条形匀强磁场，磁场两边界与屏平行，不计粒子重力和空气阻力。求：（1）粒子进入偏转电场时的速度
；（2）要使所有粒子均能从偏转电场飞出，极板长度最长为多少；
（3）若偏转电场的极板长度为d，且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后，恰好垂直在屏上，则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。
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【推荐2】如图所示，在直角三角形abc区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B=0.2T，∠θ=30°，P为ac边上一点，aP=1m．在P点有一粒子源，可沿平行于cb的方向发出速度不同的同种带电粒子，且粒子速度最大时，恰好垂直打在ab边上的e点．已知粒子的电荷量为q=5×10－3c、质量为m=1×10－6kg，不考虑粒子的重力，结果可以用根号表示．求：
(1)带电粒子的最大速度．
(2)粒子打到ab边上区域的长度．
(3)带电粒子在磁场中运动的最长时间．
(1)带电粒子的最大速度．
(2)粒子打到ab边上区域的长度．
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示，直角坐标系的第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第二、三象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第四象限内有一圆心为Q、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，圆Q与x轴相切于P点。一带正电的粒子从坐标为
的M点以初速度沿x轴正方向射入第一象限，后通过x轴上的N点沿
方向射入圆形磁场区域，经过一段时间粒子回到M点且速度方向不变。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，圆形磁场区域的半径
方向与x轴正方向的夹角
，不计粒子受到的重力。求：
（1）第一象限内匀强电场的电场强度的大小E；
（2）第四象限内圆形磁场区域的磁感应强度大小
；
（3）带电粒子从M点出发到再次回到M点的过程中，在第一象限与在第二象限内运动的时间之比
。
的M点以初速度沿x轴正方向射入第一象限，后通过x轴上的N点沿方向射入圆形磁场区域，经过一段时间粒子回到M点且速度方向不变。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，圆形磁场区域的半径方向与x轴正方向的夹角，不计粒子受到的重力。求：（1）第一象限内匀强电场的电场强度的大小E；
（2）第四象限内圆形磁场区域的磁感应强度大小
；（3）带电粒子从M点出发到再次回到M点的过程中，在第一象限与在第二象限内运动的时间之比
。
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