（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°，這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場，不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R；

（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L，當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值時，才能保證離子通過P點(diǎn)

 

【答案】

（1）

（2）

【解析】（1）離子在電場中加速時，根據(jù)動能定理       （2分）

離子在磁場中運(yùn)動時，洛倫茲力提供向心力         （2分）

解得                                            （1分）

（2）離子進(jìn)入磁場時的運(yùn)動軌跡如右圖所示  （1分）

由幾何關(guān)系可知

 要保證離子通過P點(diǎn)，則L=nR               （2分）

 解得到（1分）  其中=1,2,3…   （1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°，這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場，不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R；

（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L，當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值時，才能保證離子通過P點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°，這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場，不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R；

（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L，當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值時，才能保證離子通過P點(diǎn)

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）如圖14所示，在傾角的固定斜面上，跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端，另一端被坐在小車上的人拉住，已知人的質(zhì)量m=60kg，小車的質(zhì)量M=10kg，繩及滑輪的質(zhì)量，滑輪與繩間的摩擦均不計(jì)，斜面與小車間的滑動摩擦因數(shù)為，斜面足夠長，當(dāng)人以280N的力拉繩時，求：

   （1）人與車一起運(yùn)動的加速度的大�。�

   （2）人所受的摩擦力的大小和方向；

   （3）某時刻人和車沿斜面向上的速度大小為3m/s,此時人松手，則人和車一起滑到最高點(diǎn)時所用的時間？

 

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科目：高中物理 來源：2010年湖北省孝感高中高二下學(xué)期期末考試物理試題 題型：計(jì)算題

（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°，這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場，不計(jì)離子的重力。
（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R；
（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L，當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值時，才能保證離子通過P點(diǎn)

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