(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)
(1)0.5m;(2)0.1m;(3)2×10-6 s。

試題分析:(1)由洛倫茲力提供向心力,則:Bqv=m    3分
r=m="0.5" m           1分
(2)由平面幾何知識得:r2=L2+(r-H)2 得H="0.1" m     2分
(3)由幾何知識得質子在磁場中轉動的角度為37°,則運動的時間為:
t=×37°=×37°=2×10-6 s       3分
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在“研究影響通電導體所受磁場力的因素”的實驗中,要使導體棒的懸線向右的擺角增大,以下操作中可行的是( 。
A.增大導體棒中的電流
B.減少磁鐵的數(shù)量
C.顛倒磁鐵磁極的上下位置
D.改變導體棒中的電流方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19分)如圖所示的平面直角坐標系中,在y>0的區(qū)域存在勻強電場,場強沿y軸負方向,在y<0的區(qū)域存在勻強磁場,磁場方向垂直于坐標平面向外。一電荷量為q、質量為m的帶正電粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點Pl時速率為vo,方向沿x軸正方向;然后經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進入磁場。不計粒子重力。

(1)求電場強度的大小;
(2)若粒子進人磁場后,接著經(jīng)過了y軸上y=-2h處的P3點,求磁感應強度的大;
(3)若只改變磁場的大。ㄈ詾閯驈姶艌觯,讓粒子仍從Pl經(jīng)P2沿原路徑進入磁場后,為了使粒子能再次通過P2點,求磁感應強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:單選題

半徑為R的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子(不計重力)從A點以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中,并從B點射出.∠AOB=120°,如圖所示,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為(  )
A.      B.C.D.

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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、磁感應強度為B的勻強磁場,從A點沿著AO方向垂直磁場射入大量帶正電、電荷量為q、質量為m、速率不同的粒子,不計粒子間的相互作用力和重力,關于這些粒子在磁場中的運動以下說法正確的是(    )
A.這些粒子出射方向的反向延長線不一定過O點
B.速率越大的粒子在磁場中通過的弧長越長,時間也越長
C.這些粒子在磁場中的運動時間相同
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

如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子以速度v從A點沿直徑AOB方向射入磁場,經(jīng)過Δt時間從C點射出磁場,OC與OB成60°角,F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825003248097419.png" style="vertical-align:middle;" />v,仍從A點沿原方向射入磁場,不計重力,則粒子在磁場中的運動時間變?yōu)?br />
A.ΔtB.2Δt
C.ΔtD.Δt

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(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。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一勻強磁場分布在以O為圓心,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),方向與紙面垂直,如圖所示,質量為m、電荷量q的帶正電的質點,經(jīng)電場加速后,以速度v沿半徑MO方向進入磁場,沿圓弧運動到N點,然后離開磁場,∠MON=120º,質點所受重力不計,求:

(1)判斷磁場的方向;
(2)該勻強磁場的磁感應強度B;
(3)帶電質點在磁場中運動的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在甲圖中,帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點,如圖甲所示,測得GH間的距離為d,粒子的重力可忽略不計。

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m。求該粒子的比荷;
(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變,要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

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