如圖所示，在O-x y平面內(nèi)，自原點O向第Ⅰ象限內(nèi)以速率V0發(fā)射一群帶正電的粒子。這些粒子具有相同的質(zhì)量m和電荷量q 。為使這些粒子都能回到y軸，可在y軸右側(cè)加一個垂直紙面向外的、磁感強度為B的勻強磁場，試求該磁場區(qū)域的最小面積應為多大？
(18分)分析與解：所求磁場區(qū)域的邊界由兩部分構(gòu)成：上邊界為沿y軸入射的粒子的軌跡的一部分(半圓)；下邊界為所有粒子距離原點最遠的點的集合，它是以原點為圓心，以粒子運動軌跡圓的直徑為半徑的1/4圓弧，如圖所示。(示意 圖6分) 設粒子運動軌跡圓半徑為r，由f 洛＝qBV＝m (4分) 有 r ＝ (2分)S1＝ S2＝ (4分)所以，S＝S1＋S2＝πr 2＝π() 2 (2分)( 注：沒畫示意圖，但計算過程合理，結(jié)果正確的，不扣分。)
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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的正方形線框abcd邊長為2L，位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合．令線框從t=0時刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運動，則線框中的感應電流i（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的函數(shù)圖象大致是下列圖中的（　　）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的正方形線框abcd邊長為2L，位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合．令線框從t=0時刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運動，則線框中的感應電流i（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的函數(shù)圖象大致是下列圖中的（　�。�
A．
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科目：高中物理 來源：高考真題 題型：計算題

如圖所示，在O≤x≤a、o≤y≤a/2范圍內(nèi)有垂直于x平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。坐標原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0-90°范圍內(nèi)。已知粒子在磁場中做圓周運動的半徑介于a／2到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場經(jīng)歷的時間恰好為粒子在磁場中做圓周運動周期的四分之一。求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時的
（1）速度的大��；
（2）速度方向與y軸正方向夾角的正弦。

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科目：高中物理 來源：2012年湖北省黃岡中學高考物理適應性訓練（5月份）（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的正方形線框abcd邊長為2L，位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合．令線框從t=0時刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運動，則線框中的感應電流i（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的函數(shù)圖象大致是下列圖中的（ ）
A．
B．
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