（10分）在边长为a的等边三角形ABC区域内有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一带正电的粒子质量为m，电量为q，由BC边中点O沿平行于AB的方向射

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（10分）在边长为a的等边三角形ABC区域内有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一带正电的粒子质量为m，电量为q，由BC边中点O沿平行于AB的方向射入磁场，速度大小为v₀，忽略粒子的重力．

（1）若粒子刚好垂直AB边飞出磁场，求粒子在磁场中的运动时间；
（2）如果要求粒子在磁场中的飞行时间最长，求粒子的速度必须满足的条件。

答案

（1）

（2）

解析

试题分析：（1）粒子仅在洛仑兹力作用下在磁场内做匀速圆周运动，如刚好垂直AB边飞出，其运动轨迹如图所示，其中O₁为圆心位置，O₁O为半径R．洛仑兹力充当向心力，

①
周期

②
解得

③
粒子在场中的运动时间为t

④
（2）粒子在磁场中的飞行时间最长，须使粒子从BC边飞出．如刚好使粒子从BC边飞出其运动轨迹恰与AB边相切，如图所示，其中O_２为圆心位置，O_２O为半径R₀

其中

⑤
粒子从BC边飞出，半径R≤R₀ ⑥
由①式解得

⑦
由⑤⑥⑦式可得

⑧
点评：此类题型考察了带电粒子在磁场中的运动。通常这类问题都会涉及到轨迹问题，所以一般解题思路为：定圆心、找半径，画轨迹

举一反三

（10分）如图所示，虚线所围圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成

角．设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力．求：
（1）电子在磁场中运动的时间t
（2）圆形磁场区域的半径r．

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如图所示，粒子源O产生初速度为零、电荷量为q、质量为m的正离子，被电压为

的加速电场加速后通过直管，在到两极板等距离处垂直射入平行板间的偏转电场，两平行板间电压为2

。离子偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场。已知ABC是一个外边界为等腰三角形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，边界AB=AC=L，

，离子经过一段匀速直线运动，垂直AB边从AB中点进入磁场。（忽略离子所受重力）

（1）若磁场的磁感应强度大小为

，试求离子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）若离子能从AC边穿出，试求磁场的磁感应强度大小的范围。

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如图所示，一束电子（电量为e）以速度V₀垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）

求:（1）电子的质量是多少？
（2）穿过磁场的时间是多少？
（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？

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有一圆形边界的匀强磁场区域，一束质子流以不同的速率，由圆周上的同一点，沿半径方向射入磁场，如图所示，质子在磁场中（　　）

Ａ．路程长的运动时间长 B．速率小的运动时间短
C．偏转角度大的运动时间长 D．运动的时间有可能无限长

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边长为a的正方形，处于有界磁场，如图所示，一束电子以不同的初速度从同一位置水平射入磁场后，分别从A处和C处射出，则初速度v_A：v_C=____；所经历的时间之比t_A：t_B=____。

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