如右圖所示為研究帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)問題的實驗裝置：M、N是豎直放置的兩正對著的平行金屬板，S1、S2是板上兩個正對的小孔，其中N板的右側(cè)有一個在豎直面內(nèi)，以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外的勻強磁場，另有一個同樣以O(shè)為圓心的半圓形熒光屏AO′C.已知S1、S2、O和熒光屏的中間位置O′在同一直線上，且AC⊥S1O′.當(dāng)在M、N板間加恒定電壓U時，一帶正電離子在S1處由靜止開始加速向S2孔運動，最后打在圖示的熒光屏上的P處，∠COP＝30°.若要讓上述帶正電離子(不計重力)仍在S1處由靜止開始加速，最后打在圖示的熒光屏下邊緣C處，求M、N板間所加電壓的大小U′.

解析試題分析：設(shè)離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，磁場的磁感應(yīng)強度為B，所在區(qū)域的半徑為R，離子加速后獲得的速度為v.當(dāng)電壓為U時，由動能定理有①

在磁場中，離子做勻速圓周運動(見右圖)由牛頓定律可知
②
由①②式得③
其中④
當(dāng)電壓為U′時，離子打在C處，同理有⑤
其中⑥
由③④⑤⑥可解得.
考點：考查了帶電粒子在電磁場中的運動
點評：考查動能定理、牛頓第二定律、運動學(xué)公式、向心力公式，注意巧用幾何知識，當(dāng)心運動軌跡的半徑與圓形磁場的半徑不能混淆，

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

把一根長l = 10cm的導(dǎo)線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強磁場中，

（1）當(dāng)導(dǎo)線中通以I1 = 2A的電流時，導(dǎo)線受到的安培力大小為 1.0×10－7N，則該磁場的磁感應(yīng)強度為多少？
（2）若該導(dǎo)線中通以I2 = 3A的電流，則此時導(dǎo)線所受安培力大小是多少？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，相距為d的L1和L2兩條平行虛線是上下兩個勻強磁場的邊界，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，M、N兩點都在L2上，M點有一放射源其放射性元素衰變前原子核的質(zhì)量為m，它釋放出一個質(zhì)量為m1，帶電量為-q的粒子后，產(chǎn)生的新原子核質(zhì)量為m2，釋放出的粒子以初速度v與L2成30o角斜向上射入，經(jīng)過一段時間恰好斜向上通過N點(不計重力)，求：

(1)該原子核發(fā)生衰變的過程中釋放的核能；
(2)說明粒子過N點時的速度大小和方向，并求從M到N的時間及路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在電場方向水平向右的勻強電場中，一帶電小球從A點豎直向上拋出，其運動的軌跡如圖所示，小球運動的軌跡上A、B兩點在同一水平線上，M為軌跡的最高點.小球拋出時的動能為8.0  J，在M點的動能為6.0  J，不計空氣的阻力。求：

（1）小球水平位移x1與x2的比值。
（2）小球落到B點時的動能EkB。
（3）小球所受電場力與重力的大小之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度v0從O點沿y軸正方向射入一圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時進入場強大小為大小為E，方向沿x軸負方向成60°角斜向下的勻強電場中，通過了b點正下方c點，如圖所示，已知 b到O的距離為L，粒子的重力不計，試求：

（1）磁感應(yīng)強度B
（2）圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積；
（3）c點到b點的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy中，x<0，y>0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，的區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，x軸上P點坐標(biāo)為（-L，0），y軸上M點的坐標(biāo)為（0，）。有一個帶正電的粒子從P點以初速度v沿y軸正方向射入勻強電場區(qū)域，經(jīng)過M點進入勻強磁場區(qū)域，然后經(jīng)x軸上的C點（圖中未畫出）運動到坐標(biāo)原點O。不計重力。求：

（1）粒子在M點的速度v′；
（2）C點與O點的距離xc；
（3）勻強電場的電場強度E與勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設(shè)在第1 s內(nèi)磁場方向垂直于線圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強度隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。那么在第2 s內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是：

A．大小恒定，順時針方向 B．大小恒定，逆時針方向
C．大小逐漸增加，順時針方向D．大小逐漸減小，逆時針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成α角，已知sin α＝4/5，回路面積為S，磁感應(yīng)強度為B，則通過線框的磁通量為(  )

A．BSB．4BS/5C．3BS/5D．3BS/4

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖,水平桌面上固定有一半徑為R的光滑金屬細圓環(huán),環(huán)面水平,圓環(huán)總電阻為r;空間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下;一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒AC置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切,切點為棒的中點。一拉力作用于棒中點使其以恒定加速度a從靜止開始向右運動,運動過程中棒與圓環(huán)接觸良好。下列說法正確的是

A．棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在棒中由A流向C
B．棒通過整個圓環(huán)所用的時間為
C．棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為
D．棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為

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