如圖所示，無重力空間中有一恒定的勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于xoy平面向外，大小為B，沿x軸放置一個垂直于xoy平面的較大的熒光屏，P點位于熒光屏上，在y軸上的A點放置一放射源，可以不斷地以平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m，電荷量為+q的同種粒子，這些粒子打到熒光屏上，能在屏上形成一條亮線，P點處在亮線上，已知OA=OP=L.

求：
（1）若能打到P點，則粒子速度的最小值為多少？
（2）若能打到P點，則粒子在磁場中運動的最長時間為多少？

（1）v=qBL/2m；（2）t= 

解析試題分析: （1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，若粒子速度最小，則做圓周運動的半徑最小，而AP連線必為圓周運動的一條弦，故以AP連線為直徑時，對應粒子的最小速度
由牛頓第二定律    qvB=mv2/R              （2分）
由幾何關(guān)系     R=L/2           （2分）
得粒子的最小速度為  v=qBL/2m         （2分）
（2）粒子在磁場中運動的周期
得T=2R /V            （2分）
當粒子在磁場中做3/4圓周時運動時間最長   （2分）
得t=            （2分）
考點： 帶電粒子在磁場中的運動。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

靜止在勻強磁場中的放射性原子核X發(fā)生衰變，衰變后帶電粒子運動速度和磁感線垂直，兩軌跡圓半徑之比，帶電粒子在軌跡圓上運動的周期之比。設衰變過程釋放的核能全部轉(zhuǎn)化成射線粒子和反沖核的動能，已知該衰變過程前后原子核的質(zhì)量虧損為m。
(1)該衰變?yōu)?u>          衰變。(填“”或“”)
(2)寫出核反應方程(反沖核的元素符號可用Y表示)：          。
(3)計算射線粒子和反沖核的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強磁場和方向豎直向下的勻強電場，裝置上下兩極板問電勢差為U,間距為L;右側(cè)為“臺形”勻強磁場區(qū)域ACDH，其中，AH//CD， =4L。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子(不計重力、可視為質(zhì)點)，從狹縫S1射入左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運動并從狹縫S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點M射入“臺形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個區(qū)域的磁場方向均水平(垂直于紙面向里)、磁感應強度大小均為B，“臺形”寬度=L，忽略電場、磁場的邊緣效應及粒子間的相互作用。

(1)判定這束粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大小;
(2)求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值;
(3)求出(2)問中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“臺形”區(qū)域中運動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在直線AA1右側(cè)有磁感強度為B的勻強磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q的某離子垂直磁場方向、且沿與AA1邊界成θ=300角的方向射入磁場中，求離子在磁場中運動的時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）一個重力不計的帶電粒子，以大小為v的速度從坐標(0，L)的a點，平行于x軸射入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，并從x軸上b點射出磁場，射出速度方向與x軸正方向夾角為60°，如圖所示.求：

（1）帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑；
（2）帶電粒子的比荷q/m及粒子從a點運動到b點的時間；
（3）其他條件不變，要使該粒子恰從O點射出磁場，求粒子入射速度大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入．已知兩極間距為d，磁感應強度為B，這時粒子恰能沿直線穿過電場和磁場區(qū)域．今將磁感應強度增大到某值，則粒子將落到極板上．已知粒子重力不計，則粒子落到極板上時的動能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示，平行金屬板A、B之間相距為d，板間的磁場按勻強磁場處理，磁感應強度為B，等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場，金屬板A、B是邊長為a的正方形，等離子體的電阻率為ρ，外接電阻R。求：

（1）發(fā)電機的電動勢；
（2）電阻R上的電流；
（3）要使等離子體能進入磁場所需的外力.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，一對磁偏轉(zhuǎn)線圈形成的勻強磁場分布在R = 0.10m的圓形區(qū)域內(nèi),磁感應強度為0.1T。圓的左端跟y軸相切于直角坐標系的原點O，右端跟足夠大的熒光屏MN相切于x軸上A點，置于原點的粒子源沿x軸正方向射出帶正電的粒子流，以v =×106m/s射入磁場，粒子的比荷為1×108c/kg，重力不計。求

（1）粒子在磁場中運動的時間。
（2）粒子打在熒光屏上的位置距A的距離。
（3）要使粒子打不到熒光屏上，求粒子的速度大小應滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一勻強磁場，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，在磁場中有一位于紙面內(nèi)細金屬圓環(huán)，如圖甲所示.現(xiàn)令磁感應強度值B按圖乙隨時間t變化，令E1、E2、E3分別表示oa、ab、bc這三段變化過程中感應電動勢的大小，I1、I2、I3分別表示其對應的感應電流

A．I1、I3沿逆時針方向，I2沿順時針方向 B．I1沿逆時針方向，I2、I3沿順時針方向 
C．E1>E2> E3  D．E1<E2=E3 

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