（12分）如圖所示，在x軸的上方（y＞0的空間內(nèi)）存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶正電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成45°角，若粒子的質量為m，電量為q，求：

（1）該粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑；
（2）該粒子在磁場中運動的時間；
（3）該粒子射出磁場的位置坐標。
（1）mv/qB  （2）       （3）（，0）

試題分析：（1）設其半徑為R ，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有
qvB=mv2/R         （2分）
R =mv/qB         （2分）
（2）粒子在磁場中運動對應的圓心角為270度
T = 2πm/qB   （2分）
  （2分）
（3）粒子離開磁場的位置：由幾何關系得 x= R （1分）
R =mv/qB
     （1分）
射出磁場的位置坐標（，0） （2分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）某裝置用磁場控制帶電粒子的運動，工作原理如圖所示。裝置的長為 L，上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反，兩磁場的間距為d。裝置右端有一收集板，M、N、P為板上的三點，M位于軸線OO′上，N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上。在紙面內(nèi)，質量為m、電荷量為－q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入，方向與軸線成30°角，經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次，恰好到達P點。改變粒子入射速度的大小，可以控制粒子到達收集板上的位置。不計粒子的重力。

（1）求磁場區(qū)域的寬度h；
（2）欲使粒子到達收集板的位置從P點移到N點，求粒子入射速度的最小變化量Δv；
（3）欲使粒子到達M點，求粒子入射速度大小的可能值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在矩形區(qū)域abcd區(qū)域中，分布有垂直紙面向外的勻強磁場，ab長為L,在ab的中點P處有一電子發(fā)射源，出射電子速率取一切可能值，所有電子出射的速度方向均與ab成30°，下列說法正確的是(       )
A．只要初速度大小取合適的值，電子可以在磁場中做完整的圓周運動
B．電子入射速度越大，在磁場中運動的時間一定越短
C．從ad邊出射的電子一定比從bc出射的粒子時間長
D．當時，cd邊無電子射出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，勻強磁場寬L=30cm，B=3.34×10-3 T，方向垂直紙面向里，設一質子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點，質子的質量為1.67×10-27 kg；質子的電量為1.6×10-19 C．求：

（1）質子在磁場中運動的軌道半徑r；
（2）A點距入射線方向上的O點的距離H；
（3）質子從C孔射入到A點所需的時間t．（，結果保留1位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，一質量為，電量為的正電荷（重力忽略不計）以速度沿正對著圓心o的方向射入磁場，從磁場中射出時速度方向改變了角。磁場的磁感應強度大小為
A．B．
C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺，其簡化模型如圖所示：Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L的條形勻強磁場區(qū)邊界豎直，Ⅰ區(qū)域磁場垂直紙面向外，Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，磁感應強度大小均為B，兩磁場區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點為坐標原點建立坐標系，y軸與左邊界重合，x軸與磁場邊界的交點分別為O1、O2和O3。一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，平行紙面從O點與y軸的夾角θ＝30°射入Ⅰ區(qū)域，粒子重力不計。

（1）若粒子恰好從O1射出Ⅰ區(qū)域，粒子的速度應為多大？
（2）若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時速度與x軸的夾角為30°，調(diào)節(jié)兩磁場區(qū)的間距，粒子恰好從O3射出Ⅱ區(qū)域，則粒子從O射入到從O3射出共經(jīng)歷了多長時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線所示的區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于畫面向里的勻強磁場，從邊緣A處有一束速度各不相同的質子沿半徑方向射入磁場，這些質子在磁場區(qū)運動過程中，錯誤的是（      ）
A．運動時間越長，其軌跡越長
B．運動時間越短的，射出磁場的速率越小。
C．在磁場中偏轉越小的，運動時間越短。
D．所有質子在磁場中運動時間都相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有界勻強磁場的磁感應強度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標系xoy的y軸為磁場的左邊界，A為固定在x軸上的一個放射源，內(nèi)裝鐳核（Ra）沿著與+x成θ角方向釋放一個α粒子后衰變成氡核（Rn）。α粒子在y軸上的N點沿方向飛離磁場，N點到O點的距離為L，已知OA間距離為L，α粒子質量為m，電荷量為q，氡核的質量為m0，

（1）、寫出鐳核的衰變方程；
（2）、如果鐳核衰變時釋放的能量全部變?yōu)棣亮Ｗ雍碗焙说膭幽埽笠粋�原來靜止的鐳核衰變時放出的能量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(新題快遞)如圖所示，寬h＝2 cm的有界勻強磁場的縱向范圍足夠大，磁感應強度的方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一群正粒子從O點以相同的速率沿紙面不同方向射入磁場．若粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑r均為5 cm，不計粒子的重力，則(　　)
A．右邊界：－4 cm<y<4 cm內(nèi)有粒子射出
B．右邊界：y>4 cm和y<－4 cm內(nèi)有粒子射出
C．左邊界：y>8 cm內(nèi)有粒子射出
D．左邊界：0<y<8 cm內(nèi)有粒子射出

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