（13分）如圖所示，圓形區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電荷量為q，質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑AC的方向射入磁場(chǎng)，射入點(diǎn)到直徑AC的距離為磁場(chǎng)區(qū)域半徑的一半，粒子從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)的速率為，不計(jì)粒子的重力.求

（1）粒子在磁場(chǎng)中加速度的大小；
（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）圓形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑.

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）粒子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用，則
                     ………………………………………………2分
                      ………………………………………………2分
（2）如圖所示，由幾何關(guān)系可得粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)60°，則
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為           ………………………………………………2分
             ………………………………………………2分
（3）由幾何關(guān)系可得四邊形ODO′E是菱形，則圓形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑R與粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r相等.有：

 ……………………………1分
     ……………………………2分
 …………………………………2分
考點(diǎn)：考查了帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，有一傾角為30°的光滑斜面，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直斜面，勻強(qiáng)電場(chǎng)沿斜面向上并垂直斜面底邊。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，以速度v在斜面上做半徑為R勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則

A．帶電粒子帶負(fù)電
B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=
D．帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如右圖所示，一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m，電荷量為q的正電荷(重力忽略不計(jì))以速度v沿正對(duì)著圓心O的方向射入磁場(chǎng)，從磁場(chǎng)中射出時(shí)速度方向改變了θ角．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　　)

A．B．
C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示，陰極射線(xiàn)管(A為其陰極)放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線(xiàn)管的A、B兩極分別接在直流高壓電源的______極和_____極（填：“正”或“負(fù)”）．此時(shí)，熒光屏上的電子束運(yùn)動(dòng)軌跡________偏轉(zhuǎn)(填“向上”、“向下”或“不”)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子以速率v0在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則粒子通過(guò)位移為m v0/qB時(shí)所用的最小時(shí)間是           。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，虛線(xiàn)上方有勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線(xiàn)上下方均有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，ab是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)桿，沿電場(chǎng)線(xiàn)放置在虛線(xiàn)上方的場(chǎng)中，b端在虛線(xiàn)上.將一套在桿上的帶正電的重力忽略不計(jì)的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端.已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線(xiàn)下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是L/3，求：

（1）小球從b端脫離時(shí)的速度；
（2）帶電小球從a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功與電場(chǎng)力所做功的比值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)(加速電場(chǎng)極板間的距離為d、電勢(shì)差為U)加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

(1)求該離子的荷質(zhì)比．
(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1>m2)，它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫(huà)出)，求P1、P2間的距離△x。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系，在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0．5T，還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2N/C。在其第一象限空間有沿y軸負(fù)方向的、場(chǎng)強(qiáng)大小也為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，并在的區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點(diǎn)得到一初速度，恰好能沿PO作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（PO與x軸負(fù)方向的夾角為=45°），并從原點(diǎn)O進(jìn)入第一象限。已知重力加速度g=10m/s2，問(wèn)：

（1）油滴在第三象限運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力三力的大小之比，并指出油滴帶何種電荷；
（2）油滴在P點(diǎn)得到的初速度大�。�
（3）油滴在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

小明在研究性學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)了一種可測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示．在該實(shí)驗(yàn)中，磁鐵固定在水平放置的電子測(cè)力計(jì)上，此時(shí)電子測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為G1，磁鐵兩極之間的磁場(chǎng)可視為水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其余區(qū)域磁場(chǎng)不計(jì)．直銅條AB的兩端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與一電阻連接成閉合回路，總阻值為R.若讓銅條水平且垂直于磁場(chǎng)，以恒定的速率v在磁場(chǎng)中豎直向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為G2，銅條在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為L(zhǎng).

(1)判斷銅條所受安培力的方向，并說(shuō)明G1和G2哪個(gè)大；
(2)求銅條勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

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