11元月19高三（磁场专题）郧西一中1.doc

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1、高二物理带电粒子在电磁场中运动专题姓名：_充分运用数学知识（尤其是几何中的圆知识，切线、弦、相交、相切、磁场的圆、轨迹的圆）构建粒子运动的物理学模型，归纳带电粒子在磁场中的题目类型，总结得出求解此类问题的一般方法与规律。注意：带电粒子在匀强磁场中的圆周运动具有对称性。应用对称性可以快速地确定运动的轨迹。 带电粒子如果从一直线边界进入又从该边界射出，则其轨迹关于入射点和出射点线段的中垂线对称，入射速度方向、出射速度方向与边界的夹角相等； 在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。一 粒子的速率一定，垂直磁场射入的方向变化时，轨迹怎样变化？（动态圆1）例1 (97)如图，在x轴的上方（y0

2、）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子，速率都为v。对那些在xy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x_，最大y_。归纳：轨迹圆半径不变，以入射点为定点旋转轨迹圆，这个圆所扫过的区域就是粒子所能到达的区域。进而应用这一规律求临界问题。MNOB练习1 如(05全国) 图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能

3、经过的区域，其中。哪个图是正确的MR2R2RNOO2R2RM2RNMNO2RR2RO2R2RMRN A B C D a b S 资料P175例2 (04广东)如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是，已知粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域的长度。二 粒子入射方向一定，速率变化，轨迹怎样变化？（动态圆2）例3 如图，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF。一电子从CD边界外

4、侧以速率0垂直射入匀强磁场，入射方向与CD边界间夹角为。已知电子的质是为m，电量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率0至少多大？归纳：过入射点的轨迹圆不断扩大，从而可求临界范围。三 求磁场区域的范围问题： “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的极值型问题寻找产生极值的条件：直径是圆的最大弦；同一圆中大弦对应大的圆心角；由轨迹确定半径的极值。例4 如图，一质量为m、带电量为+q的粒子以速度0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外（图中未画出）。粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x 轴，速度方向与x轴正方向夹角为300，同时进入场强为E、方向沿x轴

5、负方向成600角斜向下的匀强电场中，此后通过了b点正下方的c点。不计粒子的重力。求：（1）圆形匀强磁场区域的最小面积。（2）c点到b点的距离s。 练习2 (04甘肃理综)一匀磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30，P到O的距离为L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。练习3 电子质量为m，电荷量为e，从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限，射入时速度方向不同，速度大小均为

6、v0，如图11所示。现在某一区域加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度为B，若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上，荧光屏与y轴平行，求：（1）荧光屏上光斑的长度；（2）所加磁场范围的最小面积。（3）改为“磁场方向垂直于xOy平面向里，荧光屏MN移至y轴右侧，”其他条件不变，情况又怎样呢？四 带电粒子在几种“有界磁场”中的运动图9-191带电粒子在环状磁场中的运动例11：核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。如图9-19所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只

7、要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R1=0.5m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4C/，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。试计算：（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度。（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。【审题】本题也属于极值类问题，寻求“临界轨迹”是解题的关键。要粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场，则粒子的临界轨迹必须要与外圆相切；要使所有粒子都不穿越磁场，应保证沿内圆切线方向射出的粒子不穿越磁场，即运动轨迹与内、外圆均相切。图9-20r1【解析】（1）轨迹如

8、图9-20所示由图中知，解得由得所以粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度为。图9-21OO2（2）当粒子以V2的速度沿与内圆相切方向射入磁场且轨道与外圆相切时，则以V1速度沿各方向射入磁场区的粒子都不能穿出磁场边界，如图9-21所示。由图中知由得所以所有粒子不能穿越磁场的最大速度【总结】带电粒子在有界磁场中运动时，运动轨迹和磁场边界“相切”往往是临界状态，对于解题起到关键性作用。2带电粒子在有“圆孔”的磁场中运动abcdSo图22例12：如图9-22所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r，在圆筒之外的足够大

9、区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B。在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为、带电量为q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）【审题】带电粒子从S点出发，在两筒之间的电场作用下加速，沿径向穿过狭缝a而进入磁场区，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝d.只要穿过了d，粒子就会在电场力作用下先减速，再反向加速，经d重新进入磁场区，然后粒子以同样方式经过c、b，再回到S点。【解析】如图9-23所示，

10、设粒子进入磁场区的速度大小为V，根据动能定理，有abcdSo图9-23设粒子做匀速圆周运动的半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有：由上面分析可知，要回到S点，粒子从a到d必经过圆周，所以半径R必定等于筒的外半径r，即R=r.由以上各式解得： 【总结】根据题意及带电粒子匀速圆周运动的特点，画出粒子的运动轨迹是解决此类问题的关键所在。3对称反向磁场区域问题例5 (2005年江苏高考题)如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、

11、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略(1)当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0(2)求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在答题卡的图上定性地画出电子运动的轨迹(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系参考答案：（1）根据动能定理，得由此可解得（2）欲使电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上，应有而由此即可解得（3）电子穿过磁场区域而打到荧光屏上时运动的轨迹如图所示（4）若电子在磁场区

12、域做圆周运动的轨道半径为，穿过磁场区域打到荧光屏上的位置坐标为，则由（3）中的轨迹图可得注意到和所以，电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为 （）归纳：两个区间内的轨迹对称。第2个区间内的轨迹的圆心在什么位置有什么特点（射入的速度变化时圆心的位置怎样移动），两圆心的连线有什么持点，粒子射出右边界有什么特点。如果粒子射入速度太小不能到达磁场区域2,则打在y轴上的最大范围是多少？这些问题对2007年的高考第25题有相当大的帮助。练习4 （2007年的全国卷第25题）两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x和y轴，交点O为原点，如图所示。在y0，0x0，x

13、a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点处有一小孔，一束质量为m、带电量为+q的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0xa的区域中运动的时间之比为2：5，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。 解：对于y轴上的光屏亮线范围的临界条件如图1所示：带电粒子的轨迹和x=a相切，此时r=a，y轴上的最高点为y=2r=2a ;对于 x轴上光屏亮线范围的临界条件如图2所示

14、：左边界的极限情况还是和x=a相切，此刻，带电粒子在右边的轨迹是个圆，由几何知识得到在x轴上的坐标为x=2a;速度最大的粒子是如图2中的实线，又两段圆弧组成，圆心分别是c和c 由对称性得到 c在 x轴上，设在左右两部分磁场中运动时间分别为t1和t2,满足解得 由数学关系得到：代入数据得到：， 所以在x 轴上的范围是归纳：从解答可以看出，做这个题的关键就是作出DN这条辅助线，粒子到达DN时的速度一定与DN垂直，这与05年江苏省高考题一样。例13：如图9-24所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B

15、，方向垂直纸面向外。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程。求：图9-25OO3O1O2600（1）中间磁场区域的宽度d;（2）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t.【审题】带电粒子在电场中经过电场加速，进入中间区域磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，又进入右侧磁场区域做圆周运动，根据题意，粒子又回到O点，所以粒子圆周运动的轨迹具有对称性，如图9-25画出粒子运动轨迹。【解析】（1）带电粒子在电场中加速，由动能定理，可得：带电粒子在磁场中偏转，由牛顿第二定律，可得：由以

16、上两式，可得。可见在两磁场区粒子运动半径相同，三段圆弧的圆心组成的三角形O1O2O3是等边三角形，其边长为2R。所以中间磁场区域的宽度为（2）在电场中，在中间磁场中运动时间在右侧磁场中运动时间，则粒子第一次回到O点的所用时间为。【总结】带电粒子从某一点出发，最终又回到该点，这样的运动轨迹往往具有对称性，由此画出运动的大概轨迹是解题的突破点。 YX/cm100AE五 画轨迹-找圆心-定半径-推理判断再修正例6 在如图所示的空间坐标系中，Y轴的左边有一匀强电场，场强大小为E=4.0105N/C，场强方向跟Y轴负向成300，Y轴的右边有一垂直纸面的匀强磁场。现有一质子，其质量为m=1.610-27k

17、g，以0=2.0106m/s的速度，在X轴上X=10cm处的A点，第一次沿X轴正方向射入磁场，第二次沿X轴负方向射入磁场，回旋后都垂直于电场方向射入电场，最后又进入磁场，则 A 匀强磁场的磁感应强度为0.10T;B 质子两次在磁场中运动时间的比值为7:1；C质子两次在磁场中运动时间的比值为1:1D 质子两次在磁场中回旋轨迹对应的圆心角之比为6:1归纳：上题的关键是画出轨迹，出发点好画，关键是进入电场时的轨迹易错画成不符合实际的情况。既然粒子是垂直进入电场，则过该点的半径必与电场线平行，不妨先大致确定圆心的位置再画轨迹。练习4 （2008年全国卷）如图，在坐标系xoy中，过原点的直线OC与x轴正

18、向的夹角=120,在OC右侧有一匀强电场，在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直抵面向里。一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角30，大小为v，粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求（1）粒子经过A点时

19、速度的方向和A点到x轴的距离；（2）匀强电场的大小和方向；（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。 归纳：本题的特点是粒子的初速方向未知（第一问要我们求的问题），这给我们先大致画轨迹带来了困难，这时就要用上“假设+推理判断+再修正”的思维方法。同学们一定要记住：要大胆地去画轨迹，但千万不要忘了“推理判断再修正”这一步。六 “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的多解型问题：抓住多解的产生原因：（1）带电粒子电性不确定形成多解。例7：如图所示，第一象限范围内有垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m，电量大小为q的带电粒子在xoy平面里经原点O射入磁场中，初速度v0与x轴夹

20、角=60o，试分析计算：（1）带电粒子从何处离开磁场？穿越磁场时运动方向发生的偏转角多大？（2）带电粒子在磁场中运动时间多长？【审题】若带电粒子带负电，进入磁场后做匀速圆周运动，圆心为O1，粒子向x轴偏转，并从A点离开磁场。若带电粒子带正电，进入磁场后做匀速圆周运动，圆心为O2，粒子向y轴偏转，并从B点离开磁场。粒子速率一定，所以不论粒子带何种电荷，其运动轨道半径一定。只要确定粒子的运动轨迹，即可求解。【解析】粒子运动半径：。如图9-16，有带电粒子沿半径为R的圆运动一周所用的时间为（1）若粒子带负电，它将从x轴上A点离开磁场，运动方向发生的偏转角A点与O点相距若粒子带正电，它将从y轴上B点离

21、开磁场，运动方向发生的偏转角B点与O点相距（2）若粒子带负电，它从O到A所用的时间为若粒子带正电，它从O到B所用的时间为 【总结】受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电荷，也可能带负电荷，在相同的初速度下，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致形成双解。（2）磁场方向不确定形成多解。例8：一质量为m，电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是（ ）A. B. C. D. 【审题】依题中条件“磁场方向垂直于它的运动平面”，磁场方向有两种可能，且这两种可

22、能方向相反。在方向相反的两个匀强磁场中，由左手定则可知负电荷所受的洛仑兹力的方向也是相反的。因此分两种情况应用牛顿第二定律进行求解。【解析】当负电荷所受的洛仑兹力与电场力方向相同时，根据牛顿第二定律可知， 得 此种情况下，负电荷运动的角速度为当负电荷所受的洛仑兹力与电场力方向相反时，有，得此种情况下，负电荷运动的角速度为应选A、C。图9-17【总结】本题中只告诉了磁感应强度的大小，而未具体指出磁感应强度的方向，此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成双解。（3）临界状态不唯一形成多解。例9：如图9-17甲所示，A、B为一对平行板，板长为L，两板距离为d，板间区域内充满着匀强磁场，磁感应强度大小

23、为B，方向垂直纸面向里，一个质量为m，带电量为+q的带电粒子以初速，从A、B两板的中间，沿垂直于磁感线的方向射入磁场。求在什么范围内，粒子能从磁场内射出？【审题】粒子射入磁场后受到洛仑兹力的作用，将做匀速圆周运动，圆周运动的圆心在入射点的正上方。要想使粒子能射出磁场区，半径r必须小于d/4（粒子将在磁场中转半个圆周后从左方射出）或大于某个数值（粒子将在磁场中运动一段圆弧后从右方射出） 【解析】如图9-17乙所示，当粒子从左边射出时，若运动轨迹半径最大，则其圆心为图中O1点，半径。因此粒子从左边射出必须满足。由于 所以 即: 当粒子从右边射出时，若运动轨迹半径最小，则其圆心为图中O2点，半径为。

24、由几何关系可得: 因此粒子从右边射出必须满足的条件是 ，即所以当或时，粒子可以从磁场内射出。【总结】本题只问带电粒子在洛伦兹力作用下飞出有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过180o从入射界面这边反向飞出，于是形成多解，在解题时一定要考虑周全。（4）运动的重复性形成多解。例10：如图所示，在x轴上方有一匀强电场，场强为E，方向竖直向下。在x轴下方有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。在x轴上有一点P，离原点的距离为a。现有一带电量+q的粒子，质量为m，从y轴上某点由静止开始释放，要使粒子能经过P点，其初始坐标应满足什么条件？（重力作用忽略不计） 【审题

25、】根据带电粒子在电场中的加速运动和带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动知识，要使带电粒子能通过P点，由于粒子在磁场中偏转到达P点时可能经过的半圆个数不确定，导致多解。【解析】（1）粒子从y轴上由静止释放，在电场加速下进入磁场做半径为R的匀速圆周运动。由于粒子可能偏转一个、二个半圆到达P点，故 设释放处距O的距离为y1，则有: 由、式有【总结】带电粒子在部分是磁场，部分是电场的空间运动时，运动往往具有重复性，因而形成多解。【例10】在半径为r的圆筒中有沿筒轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B；一质量为m带电+q的粒子以速度V从筒壁A处沿半径方向垂直于磁场射入筒中；若它在筒中只受洛仑兹力作用且与筒壁发

26、生弹性碰撞，欲使粒子与筒壁连续相碰撞并绕筒壁一周后仍从A处射出；则B必须满足什么条件？带电粒子在磁场中的运动时间？分析：由于粒子从A处沿半径射入磁场后必作匀速圆周运动，要使粒子又从A处沿半径方向射向磁场，且粒子与筒壁的碰撞次数未知，故设粒子与筒壁的碰撞次数为n（不含返回A处并从A处射出的一次），由图可知，其中n为大于或等于2的整数（当n1时即粒子必沿圆O的直径作直线运动，表示此时B0）；由图知粒子圆周运动的半径R为，再由粒子在磁场中的运动半径可求出。粒子在磁场中的运动周期为，粒子每碰撞一次在磁场中转过的角度由图得，粒子从A射入磁场再从A沿半径射出磁场的过程中将经过n+1段圆弧，故粒子运动的总时

27、间为：，将前面B代入T后与共同代入前式得。七 综合练习1 (05广东)如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域、中，A2A4与A1A3的夹角为60。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从区的边缘点A1处沿与A1A3成30角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求区和区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。A1A3A4A23060图122 如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀速电场，场强大小为E。在其它象限中存在

28、匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是x轴上的一点，到O的距离为L。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域。并再次通过A点，此时速度方向与y轴正方向成锐角。不计重力作用。试求：（1）粒子经过C点速度的大小和方向；（2）磁感应强度的大小B。 3 如图所示，在y0的区域中存在匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里；在y0区域中存在匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴正向的夹角为450且斜向上方。现有一质量为m、电量为q的正粒子，从y轴上的A点以大小为v0、方向与y轴正方向的夹

29、角为300的速度射入第2象限。该粒子在磁场中运动一段时间后从X轴上的某点进入电场区域时，速度方向与X轴正方向的夹角为450。不计粒子的重力，设磁场区域和电场区域足够大。求：（1）A点的坐标； （2）粒子从A点出发到第三次穿越X轴时的运动时间。A4 （2007年广东卷）如图，是某装置的垂直截面图，虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A1A2的右侧区域，磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为450。在A1A2左侧固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S1、S2，相距L=0.2m。在薄板上P处开一小孔，P与A1A2线上点

30、D的水平距离为L。在小孔处装一个电子快门，起初快门开启，一旦有带正电微粒刚通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3.010-3s开启一次并瞬间关闭。从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为的带正电微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍。（忽略微粒重力，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比为）（1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度应为多小？（2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。（本题满18分）（本题考查考生对带电粒子在磁场中运动的理解，运用几何作图处理和表达较复杂的物理运动问题，考查分析综合能力。）解：如图2所示，设带正电微粒在S1S2之间任意点Q以水平速度v0进入磁场，微粒受到的洛仑兹力为f，在磁场中做圆周运动的半径为r，有：f=qv0B 由得：欲使微粒能进入小孔，半径r的取值范围为： 代入数据得：80m/sv0160m/s欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔，还必须满足条件： 其中n=1，2，3， 由可知，只有n=2满足条件，即有：v0=100m/s （2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T0，从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为t，设t1、t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间，第一次离开磁场运动到挡板的时间为t2，碰撞后再返回磁场的时间为t3，运动轨迹如答图2所示，则有： （s）