如圖所示，在空間存在這樣一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以MN為界，上部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，下部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直紙面向內(nèi)，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大。在距離界線為h的P點(diǎn)有一帶負(fù)電荷的離子處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時(shí)刻該離子分解成為帶電荷的粒子A和不帶電的粒子B，粒子A質(zhì)量為m、帶電荷q，以平行于界線MN的速度向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)界線MN時(shí)的速度方向與界線成60°角，進(jìn)入下部分磁場(chǎng)。當(dāng)粒子B沿與界線平行的直線到達(dá)位置Q點(diǎn)時(shí)，恰好又與粒子A相遇。不計(jì)粒子的重力。求：
（1）P、Q兩點(diǎn)間距離。
（2）粒子B的質(zhì)量。
（1）h       （2）
（1）粒子A在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，設(shè)粒子A的速度為v0，在MN上方運(yùn)動(dòng)半徑為R1，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)1，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)公式：

                              （2分）
同理，粒子A在MN下方運(yùn)動(dòng)半徑R2和周期T2分別為：

粒子A由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到MN邊界時(shí)與MN的夾角為60°，如答圖2所示，則有：R1－h(huán)=R1cos60°。

 
圖2
                       （3分）
（2）粒子A從P點(diǎn)到Q點(diǎn)所用時(shí)間為：
                                 （1分）
      （1分）


                                   （2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖6 – 14所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．X軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為– q的帶電粒子（不計(jì)重力），從x軸上的O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出．求：
（1）射出之后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子第二次到達(dá)x軸，粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離是多少？
（2）若粒子能經(jīng)過(guò)在x軸距O點(diǎn)為L的某點(diǎn)，試求粒子到該點(diǎn)所用的時(shí)間（用L與v0表達(dá)）．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題


（1）有一帶電粒子以的速度垂直磁場(chǎng)進(jìn)入圓形區(qū)域，恰從B點(diǎn)射出，求此粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）若磁場(chǎng)的邊界是絕緣彈性邊界（粒子與邊界碰撞后將以原速率反彈），某粒子沿半徑方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)2次碰撞后回到A點(diǎn)，則該粒子的速度為多大？
（3）若R=4cm、B=0.2T，在A點(diǎn)的粒子源向圓平面內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)射速度均為4×105m/s、比荷108C/kg的粒子。試用陰影圖畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中能到達(dá)的區(qū)域，并求出該區(qū)域的面積（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題


(1) ／B。
(2) 介子回到P點(diǎn)所用時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，真空中兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L1=0.10m，間距d=/30m，兩極板接在電壓UAB=200sinl00πt（V）的交流電源上，與AB板相距L2=0.20m的PS右側(cè)區(qū)間有一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=×l0-2T。一束帶正電的粒子以Vo=×105m/s的速度沿著A,B兩極板的中央飛入電場(chǎng)，粒子的比荷q/m=1×l08C/kg，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。問(wèn)：
（1）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，帶電粒子經(jīng)過(guò)平行金屬板期間，加在兩板間的電壓幾乎不變；
（2）在t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子，飛離磁場(chǎng)時(shí)離O點(diǎn)的距離；
（3）何時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)?并計(jì)算最長(zhǎng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為e的質(zhì)子從O點(diǎn)以速度v0垂直NP板射入兩板之間區(qū)域，兩個(gè)板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知兩板之間距離為d，板長(zhǎng)也為d，O點(diǎn)是NP板的正中間，為使粒子能射出兩板間，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖，質(zhì)量為m、帶電量為+q的三個(gè)相同的帶電小球A、B、C，從同一高度以初速度v0水平拋出，B球處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，C球處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，它們落地的時(shí)間分別為tA、tB、tC，落地時(shí)的速度大小分別為vA、vB、vC，則以下判斷正確的是：（　　）
A．tA=tB=tCB．tA=tB＞tCC．vB＞vA=vCD．vA=vB＜vC

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一束電子從a孔垂直進(jìn)入磁場(chǎng)射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，則下列說(shuō)法正確的是                                         （   ）
A．從兩孔射出的電子速率之比為
B．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比為
C．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比
D．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的速度一定的α粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。為測(cè)定其從放射源飛出的速度大小，現(xiàn)讓α粒子先經(jīng)過(guò)一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板N的熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。當(dāng)觸頭P從右端向左移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過(guò)顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好能消失。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r0，滑動(dòng)變阻器的總電阻R0=2 r0，求：
（1）α粒子從放射源飛出速度的大小；
（2）滿足題意的α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；
（3）該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R。

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