(20分)如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0從O點(diǎn)垂直射入磁場，其方向與MN的夾角=30o；質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2以速度也從O點(diǎn)垂直射入磁場，其方向與MN的夾角=60o。已知粒子l、2同時(shí)到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出)，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。

(1)請畫出粒子1和2在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡；
(2)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d；
(3)求兩粒子進(jìn)入磁場的時(shí)間間隔t；
(4)若MN下方有一勻強(qiáng)電場，使兩粒子在電場中相遇，其中的粒子1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求電場強(qiáng)度E的大小。

試題分析：（1）如圖所示（2分）

（2）粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
----------------------------------------------------------------（2分）
粒子1射出點(diǎn)A與O點(diǎn)的距離-------------------（1分）
粒子2射出點(diǎn)B與O點(diǎn)的距離-------------------（1分）
故
代入數(shù)據(jù)得：--------------------------------------------------（2分）
（3）粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期--------------------------------（2分）
設(shè)粒子1在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為
則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間------------------------------------------（1分）
設(shè)粒子2在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為
則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間------------------------------------------（1分）
所以---------------------------------------------（2分）
（4）由題意得，電場強(qiáng)度的方向應(yīng)與粒子1穿出磁場方向相反，則粒子1做們加速直線運(yùn)動(dòng)，粒子2做類平拋運(yùn)動(dòng)。

--------------------------------------------------------------（1分）
---------------------------------------（2分）
---------------------------------------------------------（1分）
解得：----------------------------------------------------（2分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示是電子射線管的示意圖．接通電源后，電子射線由陰極沿x軸正方向射出，在熒光屏上會(huì)看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向上（z軸正方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是______（填選項(xiàng)代號）．
A．加一沿y軸正方向的磁場
B．加一沿y軸負(fù)方向的磁場
C．加一沿z軸正方向的磁場
D．加一沿z軸負(fù)方向的磁場．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示，圓形區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為q，質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑AC的方向射入磁場，射入點(diǎn)到直徑AC的距離為磁場區(qū)域半徑的一半，粒子從D點(diǎn)射出磁場時(shí)的速率為，不計(jì)粒子的重力.求

（1）粒子在磁場中加速度的大小；
（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）圓形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場的半徑.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在I、II兩個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向分別垂直于紙面向 外和向里，AD、AC邊界的夾角∠DAC=300，邊界AC與 邊界MN平行，II區(qū)域?qū)挾葹閐。質(zhì)量為m、電荷量為十q的粒子可在邊界AD上的不同點(diǎn)射人，入射速度垂直AD且垂直磁場，若入射速度大小為 ，不計(jì)粒子重力，則

A.粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為
B.粒子距A點(diǎn)0.5d處射入，不會(huì)進(jìn)入II區(qū)
C.粒子距A點(diǎn)1.5d處射入，在I區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
D.能夠進(jìn)入II區(qū)域的粒子，在II區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0×10-3T，在X軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的P處為離子的入射口，在Y軸上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的M處被觀測到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q, 不計(jì)其重力。則上述粒子的比荷（C/kg） 是
A．B．4.9×C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（19分）如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，在y>0的區(qū)域存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向，在y<0的區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點(diǎn)Pl時(shí)速率為vo，方向沿x軸正方向；然后經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場。不計(jì)粒子重力。

（1）求電場強(qiáng)度的大��；
（2）若粒子進(jìn)人磁場后，接著經(jīng)過了y軸上y=-2h處的P3點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；
（3）若只改變磁場的大�。ㄈ詾閯驈�(qiáng)磁場），讓粒子仍從Pl經(jīng)P2沿原路徑進(jìn)入磁場后，為了使粒子能再次通過P2點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)，y軸左側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝0.20 T的勻強(qiáng)磁場，在y軸的右側(cè)存在方向垂直紙面向里，寬度d＝12.5 cm的勻強(qiáng)磁場B2，某時(shí)刻一質(zhì)量m＝2.0×10－8 kg、電荷量q＝＋4.0×10－4 C的帶電微粒(重力可忽略不計(jì))，從x軸上坐標(biāo)為(－0.25 m,0)的P點(diǎn)以速度v0＝2.0×103 m/s沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)．試求：

(1)微粒在y軸左側(cè)磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
(2)微粒第一次經(jīng)過y軸時(shí)，速度方向與y軸正方向的夾角；
(3)要使微粒不能從右側(cè)磁場邊界飛出，B2應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在半徑為R圓形區(qū)域有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，從A點(diǎn)沿著AO方向垂直磁場射入大量帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速率不同的粒子，不計(jì)粒子間的相互作用力和重力，關(guān)于這些粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是（    ）
A．這些粒子出射方向的反向延長線不一定過O點(diǎn)
B．速率越大的粒子在磁場中通過的弧長越長，時(shí)間也越長
C．這些粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
D．若粒子速率滿足v=qBR/m，則粒子出射方向與入射方向垂直

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

注入工藝中，初速度可忽略的離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示，已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過=30°后從磁場右邊界射出。在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P+和P3+（   ）
A．在內(nèi)場中的加速度之比為1:1
B．在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為:1
C．在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1：2
D．離開電場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1:3

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