如图甲所示,x方向足够长的两个条形区域,其y方向的宽度分别为l1=0.1m和l2=0.2m,两区域分别分布着磁感应强度为B1和B2的磁场,磁场方与xy平面垂直向里,磁感应强度B2=0.1

θ2r1v=
π
3
×10-7s
粒子在磁场B2中的运动时间为:t2=2
(
π
2
-θ2)r2
v
=
3
×10-7s
带电粒子在磁场中运动的最长时间为tmax=t1+t2=5.2×10-7s
随着磁场B1逐渐增大,带电粒子在磁场中的运动时间先增大后减小,当B1达到最大值时,运动半径为r1min=
mv
qBmax
=0.08m<0.1m

此时带电粒子在B1磁场中运动的时间为t1/=
πm
qB1
=
5
×10-7s

若B1=0时,带电粒子在B1、B2磁场中运动的总时间为t2/=
l1
v
+
θ1m
qB1
=1.55×10-7s>t1/

所以带电粒子在磁场中的最短运动时间为
t1′=1.26×10-7s
答:(1)0~0.8s时间内B1的值小于0.4T,粒子运动半径大于l1,这段时间从O发射的粒子将进入磁感应强度B2的区域;
(2)带电粒子打在磁场上边界MN上的x坐标范围是(0.4-0.2

3
)m
x2=(0.2+0.3

3
)m
之间;
(3)在MN以下整个磁场区域内,单个带电粒子运动的最长时间和最短时间分别是5.2×10-7s,1.26×10-7s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,x方向足够长的两个条形区域,其y方向的宽度分别为l1=0.1m和l2=0.2m,两区域分别分布着磁感应强度为B1和B2的磁场,磁场方与xy平面垂直向里,磁感应强度B2=0.1…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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