如圖所示，傾斜擋板NM上有一個(gè)小孔K，NM與水平擋板NP成60°角，K與N間的距離�，F(xiàn)有質(zhì)量為m，電荷量為q的正電粒子組成的粒子束，垂直于傾斜擋板NM，以速度v0不斷射入，不計(jì)粒子所受的重力。 

（1）若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，NM和NP為磁場(chǎng)邊界。粒子恰能垂直打在水平擋板NP上，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
（2）若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi)，只在某一部分區(qū)域存在一與（1）中大小相等方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后也能垂直打到水平擋板NP上（之前與擋板沒有碰撞），求粒子在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。  
（3）若在（2）問中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打到水平擋板NP上（之前與擋板沒有碰撞），求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。 
（1）粒子在磁場(chǎng)中作圓弧運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)軌跡得：
而     所以 
（2）如圖所示，粒子垂直MN板從K點(diǎn)入射后做勻速直線運(yùn)動(dòng)從D點(diǎn)開始進(jìn)入磁場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后，根據(jù)左手定則，所受的洛倫茲力斜向上，要使粒子能垂直打到水平擋板NP，則粒子需偏轉(zhuǎn)3000后從E射出（傾斜虛線可視為磁場(chǎng)的直線邊界），做勻速直線運(yùn)動(dòng)垂直打到NP。
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為
而     
（3）要使B最小，則要半徑r最大，臨界情況是粒子圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡恰好跟兩擋板相切，如圖所示。根據(jù)對(duì)稱性圓周運(yùn)動(dòng)的圓心C、交點(diǎn)G位于∠MNP的角平分線上，則由幾何關(guān)系可得：

CDKF是邊長(zhǎng)為r的正方形。則在三角形NCF中，有      可得
　　　　
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(12分)在電視機(jī)的設(shè)計(jì)制造過程中，要考慮到地磁場(chǎng)對(duì)電子束偏轉(zhuǎn)的影響，可采用某種技術(shù)進(jìn)行消除．為確定地磁場(chǎng)的影響程度，需先測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，在地球的北半球可將地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分解為水平分量B1和豎直向下的分量B2，其中B1沿水平方向，對(duì)電子束影響較小可忽略，B2可通過以下裝置進(jìn)行測(cè)量．如圖11所示，水平放置的顯像管中電子(質(zhì)量為m，電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后(初速度可視為0)，先經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速，然后沿水平方向自南向北運(yùn)動(dòng)，最后打在距加速電場(chǎng)出口水平距離為L(zhǎng)的屏上，電子束在屏上的偏移距離為d.

(1)試判斷電子束偏向什么方向；
(2)試求地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量B2.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，A、B是豎直放置的平行板電容器，B板中央有一個(gè)小孔，恰好跟一個(gè)邊界是等邊三角形的一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的頂端相接，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其中，磁場(chǎng)的邊界平行于平行板A和B。

小題1:若在A板上正對(duì)B板小孔的P處，靜止釋放一個(gè)帶電量為、質(zhì)量為的帶電粒子(重力不計(jì))，恰能從圖中O點(diǎn)射出，且，則A、B兩板間的電壓是多少?
小題2:若要上述帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與平行板A、B間的電壓無關(guān)，則A、B兩板間的電壓又是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd，e是ad的中點(diǎn)，f是cd的中點(diǎn)，如果在a點(diǎn)沿對(duì)角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子，恰好從e點(diǎn)射出，則                                              （    ）
A．如果粒子的速度增大為原來的二倍，將從d點(diǎn)射出
B．如果粒子的速度增大為原來的三倍，將從f點(diǎn)射出
C．如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼亩�，也將從d點(diǎn)射出
D．只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時(shí)，從f點(diǎn)射出所用時(shí)間最短

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

圖中左邊有一對(duì)平行金屬板，兩板相距為d，電壓為u,兩板之間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向平行于板面并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一邊長(zhǎng)為a的正三角形區(qū)域EFG(EF邊與金屬板垂直)，在此區(qū)域內(nèi)及其邊界上也有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面朝里。假設(shè)一系列電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面，垂直于磁場(chǎng)的方向射入金屬板之間，沿同一方向射出金屬板之間的區(qū)域，并經(jīng)EF邊中點(diǎn)H射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力

（1）已知這些離子中的離子甲到達(dá)磁場(chǎng)邊界EG后，從邊界EF穿出磁場(chǎng)，求離子甲的質(zhì)量。
（2）已知這些離子中的離子乙從EG邊上的I點(diǎn)（圖中未畫出）穿出磁場(chǎng)，且GI長(zhǎng)為，求離子乙的質(zhì)量。
（3）若這些離子中的最輕離子的質(zhì)量等于離子甲質(zhì)量的一半，而離子乙的質(zhì)量是最大的，問磁場(chǎng)邊界上什么區(qū)域內(nèi)可能有離子到達(dá)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(10分)如圖所示，比荷為的負(fù)離子，以速度v垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)由．P點(diǎn)進(jìn)入，界面I和Ⅱ平行，寬度為L(zhǎng)(L<)要使離子由界面II飛出可改變離子的入射方向，離子所受重力不計(jì)，求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值和最大值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B2時(shí)的速度v；
（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界．在距磁場(chǎng)左邊界MN的1.0m處有一個(gè)放射源A，內(nèi)裝放射物質(zhì)（鐳），發(fā)生α衰變生成新核Rn（氡）．放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時(shí)接收器位置距直線OA的距離為1m．

（1）寫出Ra的衰變方程；
（2）求衰變后Rn（氡）的速率（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如右圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP//MN，速率不同的同種帶電粒子（重力不計(jì)）從S 點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)。其中穿過a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直，穿過b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角，設(shè)兩粒子從S到a、b所需時(shí)間分別為t1和t2。
（1）在圖上畫出兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；
（2）求v1:v2；
（3）求t1:t2。

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